Основы физики и механики

 

Лабораторная работа №1


Цель работы: Является экспериментально определение параметров схемы замещения однофазного трансформатора, экспериментальное построение внешней характеристики и определение коэффициента полезного действия. Сравнение опытных результатов с расчетным.

Паспортные данные:

Р=0,63 kV*A.

f = 50 Гц

U1H=220 В

U2H=110 В

Рассмотрим режим холостого хода:



Зависимости:

I10, U2 = f (U10)

S1H = S2H = 0.63 kV*A, т.к. КПД = 100%H= S1H/U1H = 2.86 AH = S2H/U2H = 5.72 A

Cos?10=P10/U10I10


U10, BI10, mAP10, ВтU20, BCos?10247.5500341290.27220330261150.36200260221040.4217520516910.4515016512780.481251308650.491001005520.575803410.550501250.4

Рассмотрим режим короткого замыкания:



U1, BI1k, AP1k, ВтI2k8,53,3275,72

Рассмотрим режим нагрузка



Cos?1=P1/U1I1

U1=220B

? = Р2/Р1


I1, AP1, ВтU2, BI2, AP2, ВтI2, A?cos?11,84001093,5381,53,50,951,012,25450108443240,960,92,45001074,5481,54,50,960,942,75580106553050,910,9635501055,5577,55,510,833,25680105663060,920,953,57501046,56766,50,90,973,8810104772870,890,9748501047,57807,50,910,974,2900104883280,920,974,59501038,5875,58,50,920,964,751000103992790,930,96

Графики зависимости:


Для холостого хода:


Для нагрузки:



Лабораторная работа №2


Цель работы: изучить механические характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в различных режимах при изменении напряжения на зажимах статора (переключение с «треугольника» на «звезду»).

Программа работы:

1.Записать технические данные машин и измерительных приборов (приложение).

2.Включить агрегат по схеме обмоток статора «треугольник», записать параметры холостого хода асинхронного двигателя.

.Снять механическую и электромеханическую характеристики асинхронного двигателя.

.Переключить асинхронный двигатель на схему обмоток статора «звезда», снять механическую и электромеханическую характеристики асинхронного двигателя.

.Составить отчет и сделать заключение о проделанной работе.

Электромеханическая характеристика асинхронного двигателя представляет собой зависимость скорости вращения его ротора от тока статора n=f(I). Выражение для тока статора асинхронного двигателя можно получить на основании его схемы замещения:


Is=Isн*((?1(s/sk)+I0*((sk/s)+2ask))0.5 /(s/sk+sk/s+2ask)0.5)

где Isн - номинальный ток статора двигателя

?1 - кратность пускового тока

?m - перегрузочная способность двигателя.

I0 = I0/Isн - ток холостого хода в о.е.

a= R1/R2 - отношение сопротивлений статорной и роторной цепей асинхронного двигателя

sk - критическое скольжение.


I0/Isн=sin?H-(cos?H/(?m+(?m2-1)0.5))


По этим формулам может быть рассчитана электромеханическая характеристика асинхронного двигателя при использовании только каталожных данных.

Механическая характеристика асинхронного двигателя - это зависимость скорости вращения его ротора от вращающего момента n=f(M). Механическая характеристика может быть рассчитана по формуле Клосса с различной степенью точности приближения к экспериментальной. В данной работе может быть использована формула Клосса, аналогичная формуле для расчета электромеханической характеристики асинхронного двигателя.


M=2Mmax*(1+ask/(s/sk+sk/s+2ask))


где Mmax - максимальный (критический) момент двигателя.

Электрическая схема лабораторной установки



Схема лабораторного стенда:



Ход работы

Таблица 1

ИзмеренияВычисленияU, BI1, AP1, кВтM, Н/мn2, обP2, кВтScos?1?2402.750.21.213000,1630,1330,1010,8172402.850.58212700,2660,1530,2830,4592403.61.07312000,3770,2000,4130,3522403.751.153.112000,3900,2000,4260,339

Формулы для вычислений:



Таблица2

U, BIв, AIa, AIc, A20401,661,78204151,321,42043111,04204450,750,74204610,440,42204770,20,3204900,240,42

Таблица 2(А)

U, BIв, AIa, AIc, A20401,761,9204201,41,462044010,92204610,640,62204800,50,522041000,620,76

Таблица 3

U, BIa, AIc, APa, BтPс, BтUг, BIг, AIв=соnst2040,160,3101418002040,620,6226,528,51761,52040.840,84363617122041,041,0446.543,516832041,381,3863541604

Коэффициенты:

Коэффициент трансформации - 2/5,

Сопротивление обмотки статора - 3 Ома,

Для ваттметра - 0,5 Вт,

Для вольтметра - 2 В,

Для амперметра - 0,02 А.

)В общих осях координат построить


,


Для таблицы 1


Для таблицы 1 (а)

Для таблицы 1.

Для таблицы 1 (а)

График зависимости , для таблицы 1


График зависимости , для таблицы 1(а)


График зависимости , для таблицы 1


График зависимости , для таблицы 1(а)



2)Построить рабочие характеристики двигателя

А) Активная мощность, потребляемая из сети



С другой стороны активную мощность можно найти по формуле:



Из опыта холостого хода можно определить:



Потери в обмотке статора при нагрузке .

Сопротивление обмотки статора - 3 Ома,

Для таблицы 2


Б) Мощность на валу находится с помощью формулы:

В) Коэффициент полезного действия

Г) Коэффициент мощности

Д) Момент на валу ,

где n -я скорость ротора, об/мин;


Частота вращения ротора всегда равна постоянной синхронной частоте

поэтому график зависимости имеет вид прямой параллельной оси абсцисс.

Е) По данным таблицы построить рабочие характеристики синхронного двигателя в общих осях координат.


Таблица 4

Icр, АP1, Bт?cosфМ2, Н*мn=соnst0,232425,4500,2950,160,625556,990,960.2510,350,847273,0010,2420,461,0490105,870,850,2400,671,38117142,280,790,2390,90




Вывод: В данной лабораторной работе я изучил механические характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в различных режимах при изменении напряжения на зажимах статора.


Лабораторная работа №3


Цель работы: ознакомиться с устройством и принципом действия генератора, выявить влияние нагрузки и систем возбуждения на поведение генератора, сравнить его с генератором независимого возбуждения, оценить данные, полученные в ходе работы, с теорией электромашин постоянного тока.


Внешние характеристикиВозбуждениепараллельноесмешанное согласноесмешанное встречноеПараметрIa, АU2, ВIa, АU2, ВIa, АU2, ВОпыт \ПриборPA2PV1PA2PV1PA2PV1101850185018520,11701190115530,2415031602,514043,51204140310054755,510024062,5206400,52


Регулировочные характеристикиВозбуждениепараллельноесмешанное согласноесмешанное встречноеПараметрIa, АIBIa, АIBIa, АIBОпыт \ПриборPA2PA1PA2PA1PA2PA1100,08500,1200,120,50,120,50,120,50,1320,1620,1220,1643,50,1830,14

Характеристика холостого ходаПоложение SA212345678910IB, A (PA1)000,010,010,020,040,120,20,240,32E0, B (PV1)1010,519203050110162175200I0, A (PA1)000,010,0210,060,10,160,220,260,32E0, B (PV1)10,512304880110160180190200


Лабораторная работа №4


Цель исследования: изучить устройство и принцип действия синхронного генератора, получить навыки управления двигателем, исследовать основные рабочие характеристики.

Оборудование и принадлежности: В качестве генератора используется машина постоянного тока типа П32 У4 со следующими номинальными данными: напряжение 220 В, механическая мощность 1,5 кВт, частота вращения вала 1450 об/мин, ток в линейных проводах 6,5 А, КПД 80%.

Нагрузкой служит электромагнитный тормоз (ЭМТ), допускающий плавное регулирование создаваемого им момента сопротивления за счет изменения величины постоянного тока в обмотке возбуждения тормоза.

Вал через муфту сочленен с валом ЭМТ, второй конец вала ДПТ сочленен с тахометром ТХ типа ТМТ-ЗОП, измеряющим частоту вращения вала.

Перечисленные электрические машины установлены на основании, сваренном из швеллера. Габариты установки 1000x460x400 мм, масса 15 кг.

При вращении диска электромагнитного тормоза в нем за счет магнитного потока возбуждения наводятся вихревые токи, взаимодействие которых с магнитным потоком магнитной системы создает тормозной момент.


Принципиальная схема экспериментальной установки


Ознакомиться с устройством и принципом действия двигателя параллельного возбуждения. Паспортные данные двигателя занести в табл. 1


Таблица 1

Тип Рн, кВтU, ВIя, АnH об/мин?, %П32 У41.52206.5145080

Снятие характеристики холостого хода

Снять характеристику холостого хода, зависимости при постоянном напряжении источника питания и полезном моменте на валу М=0.

Пустить двигатель в ход и, уменьшая реостатом RB ток возбуждения IB, измерить по тахометру ТХ частоту вращения двигателя n, не допуская превышения ее более чем на 25% сверх номинальной nH. Полученные данные занести в табл. 2 и построить характеристику холостого хода.


Таблица 2

IB, A0.20.250.30.40.6n, об/мин14951380126511501035

Характеристика холостого хода ДПТ

Снятие рабочей и естественной механической характеристик

Провести испытания двигателя под нагрузкой при Rn=0. Установить максимальный ток возбуждения и пустить двигатель в ход. Изменить нагрузку двигателя с помощью ЭМТ с шагом 2 Нм на интервале от нуля до 10 Нм; при этом для каждого момента записать данные в табл. 3 (U, IЯ, IB, n, M). На основании данных табл. 3 построить рабочие и естественную механическую характеристики.


Таблица 3

№М Н·мnH об/минU, ВIЯ, AIB, ARП = 0 0140096%2300.80.22135093%2302.50.24130089%2304.60.26125086%2306.70.28120082%2307.80.210120082%230100.2RП ? 0 0130089%2350.80.22120082%2332.50.2690062%2306.60.2

Рабочая и естественная механические характеристики

Снятие искуственной механической характеристик

Провести испытания под нагрузкой при RП ? 0 (значения RП указывает преподаватель). Установить максимальный ток возбуждения и, изменяя нагрузку двигателя с помощью ЭМТ с шагом 2 Н·м на интервале от нуля до 10 Н·м, для каждого момента записать данные в табл. 3. На основании данных табл. 3 построить искусственную механическую и рабочие характеристики.

трансформатор асинхронный двигатель генератор

Искусственная механическая характеристика



Оценим погрешность изменения токов:


, где К - класс точности прибора


Вывод: В ходе работы на практике изучили генератор с параллельным возбуждением, экспериментально получили его основные характеристики, тем самым подтвердили теоретические сведения о свойствах ДПТ. Характер полученных кривых соответствует теоретическим.


Лабораторная работа №1 Цель работы: Является экспериментально определение параметров схемы замещения однофазного трансформатора, экспериментальное постро

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ