В данной работе чувствительность не определяется.

Порядок выполнения работы

1. Изучить конструкцию счетчика, принцип его работы.

2. Собрать схему согласно рис.1.

3. Включением ламп установить нагрузку, соответствующую 10%, 20%, 50%, 100%, от номинального тока, указанного в паспорте.

21

4. Для каждого значения тока определить по секундомеру время, за которое диск делает 10 оборотов. Все полученные данные напряжения, тока и времени занести в таблицу 1.

5. Вычислить номинальную и действительную постоянные, относительную погрешность для всех режимов работы счетчика.

Сделать выводы о пригодности данного счетчика.

Используя принцип работы однофазного счетчика, проанализировать работу трехфазного счетчика и на основе рис.2 изобразить схему прямого включения в сеть трехфазного счетчика (т.е. исключив трансформаторы тока ТА1... ТА3)

Рис.1 Схема исследования однофазного счетчика активной энергии.

Рис.2. Схема подключения трехфазного счетчика электрической энергии.

Таблица 1

Содержание отчета

Схема включения однофазного счетчика в сеть.

Схема включения трехфазного счетчика (п.7).

Таблица с результатами измеренных и вычисленных значений.

3. Выводы о результатах поверки счетчика.

Контрольные вопросы.

1. Единицы измерения электрической энергии.

2. Основные части счетчика и их назначение.

3. Принцип работы индукционного счетчика.

4. Что указывается в паспорте счетчика?

5. Что называется передаточным числом счетчика?

6. Что показывает класс точности счетчика?

7. Что называется номинальной постоянной счетчика? Как она определяется?

8. Что называется действительной постоянной счетчика?

9. Как определить погрешность счетчика?

Литература

1. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. - М.: Энергоатомиздат, 1983,с.277 - 284.

2. Яцкевич В.В. Электротехника. - Мн.: Ураджай, 1981. - 183с.

3. Прищеп Л.Г. Учебник сельского электрика. - М.: Агропромиздат, 1986. - 509с.

Методические указания к лабораторной работе № 9

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Цель работы:

1. Изучить конструкцию и принцип действия однофазного трансформатора.

2. Исследовать трансформатор в режимах холостого хода, короткого замыкания и при нагрузке.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с устройством трансформатора, записать его паспортные данные, технические характеристики приборов, используемых в работе.

2. Собрать схему рис.1.

3. После проверки схемы преподавателем включить напряжение и произвести опыт холостого хода.

4. По данным опыта вычислить:

а) коэффициент трансформации n;

б) полную мощность S;

в) коэффициент мощности cosj;

г) угол потерь в стали d.

Результаты измерений и вычислений записать в таблицу 1.

Построить векторную диаграмму режима холостого хода трансформатора.

5. Собрать схему рис.2.

6. После проверки схемы преподавателем включить напряжение и, постепенно увеличивая нагрузку, записать показания приборов в таблицу 2.

7. По результатам измерений п.6 построить внешнюю характеристику трансформатора и определить процентное изменение напряжения DU%.

8. Собрать схему рис.3.

9. После проверки схемы преподавателем включить напряжение и произвести опыт короткого замыкания. Для этого к первичной обмотке трансформатора подвести такое напряжение, при котором в первичной и вторичной обмотках устанавливаются номинальные токи I1Н и I2Н.

10. По данным опыта короткого замыкания вычислить: полное сопротивление Z2, активное сопротивление rК, реактивное сопротивление XК.

Pезультаты измерений и вычислений занести в таблицу 3.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования напряжения и тока при неизменной частоте.

Процесс преобразования энергии называется трансформацией.

Трансформатор может быть повышающим и понижающим. По числу фаз различают трансформаторы однофазные и трехфазные. Однофазный трансформатор (двухобмоточный) состоит из двух обмоток, намотанных на сердечник, который

набирается из тонких листов электротехнической стали, что уменьшает потери энергии от вихревых токов. Листы изолируются друг от друга лаком или оксидной пленкой.

Обмотка, к которой подается напряжение, называется первичной.

Обмотка, к которой подключается нагрузка, называется вторичной.

Каждый трансформатор имеет щиток, на котором указываются следующие основные номинальные данные:

номинальная мощность SН (кВА);

номинальные напряжения на зажимах первичной и вторичной обмоток U1н и U2н;

номинальные токи I1н и I2н, частота f, напряжение короткого замыкания Uк.

Номинальными называются такие величины мощности, напряжения и тока, при которых в трансформаторе наступает тепловое равновесие при температуре нагрева обмоток, не вызывающего разрушения изоляции. Так, для современных силовых трансформаторов номинальные мощность и ток принимаются такими, при которых тепловое равновесие наступает при температуре окружающей среды 35°С.

ОПЫТ ХОЛОСТОГО ХОДА ТРАНСФОРМАТОРА

Холостой ход трансформатора - это такой режим его работы, при котором к зажимам первичной обмотки подводится номинальное напряжение, а вторичная обмотка разомкнута.

Из опыта холостого хода можно определить коэффициент трансформации, как отношение ЭДС первичной обмотки к ЭДС вторичной обмотки:

где W1 и W2 - число витков первичной и вторичной обмоток.

Ток холостого хода трансформатора составляет от 2,5 до 10% от номинального, поэтому падением напряжения на первичной обмотке можно пренебречь и считать приближенно U1=E1, а E2=U2. Тогда

где U20 - напряжение на зажимах вторичной обмотки при холостом ходе, т.е. коэффициент трансформации - отношение напряжения на зажимах обмоток трансформатора в режиме холостого хода. Мощность трансформатора в этом режиме затрачивается на возмещение потерь на перемагничивание магнитопровода (гистерезис) и на нагрев магнитопровода вихревыми токами:

Pо=Pг+Pвт.

Полная мощность S = U1. I1

Коэффициент мощности при холостом ходе:

Таким образом, опыт холостого хода дает возможность определить коэффициент трансформации n, потери в стали сердечника и угол потерь в стали: d= (90-j0).

ОПЫТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Из опыта короткого замыкания трансформатора можно определить сопротивление обмоток, напряжение короткого замыкания и потери в меди (в обмотках).

Опыт короткого замыкания производится следующим образом. Вторичная обмотка замыкается накоротко через амперметр, на первичную обмотку подается напряжение, пониженное до такой величины, при которой токи в обмотках равны номинальным. Это напряжение называется напряжением короткого замыкания Uк. Мощность в режиме короткого замыкания расходуется на нагрев обмоток, т.е. на потери в меди:

где rк = r1 + r2; где r2 = n2×r2 - приведенное к первичной обмотке активное сопротивление вторичной обмотки трансформатора.

Полное сопротивление короткого замыкания определяется

Индуктивное сопротивление короткого замыкания:

ВНЕШНЯЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТРАНСФОРМАТОРА

Зависимость напряжения U2 на зажимах вторичной обмотки трансформатора от тока нагрузки I2 при неизменном напряжении на зажимах первичной обмотки при постоянном коэффициенте мощности называется внешней характеристикой трансформатора. Для снятия внешней характеристики при активной нагрузке (cosj=1) следует подвести к первичной обмотке номинальное напряжение и при разомкнутой вторичной обмотке записать показания приборов. Затем, постепенно увеличивая нагрузку, записать показания приборов. При помощи внешней характеристики можно определить процентное изменение напряжения по формуле:

Здесь U20 - напряжение на зажимах вторичной обмотки при холостом ходе; U2 - напряжение при данной нагрузке.

Коэффициент полезного действия трансформатора определяется из опытов холостого хода, короткого замыкания и нагрузки. При этом потери в стали, определяемые из опыта холостого хода, не зависят от нагрузки.

Потери в меди, определяемые из опыта короткого замыкания, пропорциональны квадрату тока. Таким образом,

где P2Н = SН× cosj - номинальная мощность трансформатора;

SН - полная номинальная мощность трансформатора.

Для любой нагрузки коэффициент полезного действия определяется по формуле:

Здесь P2=b×SН×cosj2 - мощность, отдаваемая трансформатором;

 - коэффициент загрузки трансформатора.

Задаваясь величиной коэффициента загрузки, можно построить кривую зависимости:

h=f (P2)

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Устройство и принцип действия трансформатора.

2. Что такое коэффициент трансформации?

3. С какой целью проводятся опыты холостого хода и короткого замыкания?

4. Какая зависимость называется внешней характеристикой трансформатора?

5. Как определить КПД трансформатора?

6. Как определить число витков вторичной обмотки при известном числе витков первичной обмотки, напряжении U1 и U2.

7. Почему сердечник трансформатора набирают из пластин?

8. Имеется трансформатор 220/12 В. На первичную обмотку подали 220 В, но постоянного напряжения. Чему равно напряжение на выходе вторичной обмотки?

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Технические характеристики приборов и элементов цепи.

2. Схемы и таблицы.

3. Pасчетные формулы.

4. Выводы по проделанной работе.

Таблица 1.

Таблица 2.

Таблица 3.

Литература

1.                 Иванов И.И., Равдоник В.С. Электротехника. - М.: Высшая школа, 1984, с.135 - 160.

2.                 Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. - М.: Энергоатомиздат, 1983,с.166 - 193.

Методические указания к лабораторной работе № 10

"ПУСК ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ РОТОРОМ"

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1. Овладение практическими навыками по сборке схемы управления трехфазным асинхронным двигателем (ТАД) с короткозамкнутым ротором при помощи нереверсивного магнитного пускателя.

2. Пуск ТАД в однофазном режиме.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является наиболее распространенным видом электродвигателей в сельскохозяйственном производстве.

Основная схема управления ТАД - нереверсивная схема управления при помощи магнитного пускателя (рис.1). Магнитный пускатель предназначен для ручного дистанционного или автоматического управления ТАД.

Он состоит из корпуса, тягового электромагнита и связанной с ним электромагнитной системой. Контактная система состоит из силовых и вспомогательных контактов. Тяговый электромагнит (катушка магнитного пускателя) может управляться от источника постоянного или переменного напряжения. В магнитных пускателях переменного тока магнитопровод выполнен из листов электротехнической стали (0,35...0,5 мм) для уменьшения потерь на перемагничивание. Для уменьшения вибрации сердечника в торцевой части сердечника магнитопровода установлено медное короткозамкнутое кольцо.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5