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.
Больше работ по теме:
Предмет: Физика
Тип работы: Практическое задание
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ