Лекции.ИНФО


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ.



 

I.Снятие механической и электромеханической характеристик машины в двигательном и генераторном режимах производится на модели двигателя при изменении нагрузочного момента в диапазоне от -Мn до +2 Мн. при фиксированных значениях напряжения питания. В этом случае для каждого значения момента нагрузки осуществляется моделирование. Дополнительные сопротивления в цепях якоря и возбуждения равны нулю. Данные записываются в таблицы (Таб.1 и Таб.2):

 

Таблица 1 - генераторный режим, нагрузочный момент изменяется от – Мn до нуля при номинальном напряжении якоря :

№опыта
М Нм                  
Ω рад/с                  
Ia A                  

 

 

Таблица 2а – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 2Мн при номинальном напряжении якоря:

№опыта
М Нм                  
Ω рад/с                  
Ia A                  

 

 

Таблица 2б – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 2 Мн при напряжении равном 0.75 от номинального:

№опыта
М Нм                  
Ω рад/с                  
Ia A                  

 

 

Таблица 2в – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 2 Мн. при напряжении, равном 0.5 от номинального:

№опыта
М Нм                  
Ω рад/с                  
Ia A                  

 

 

Таблица 2г – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 2 Мн. при напряжении, равном 0.25 от номинального:

№опыта
М Нм                  
Ω рад/с                  
Ia A                  

 

II. Реостатные характеристики (механические и электромеханические) снимаются при постоянном напряжении якоря, полном потоке Ф=Фн и фиксированных значениях добавочного сопротивления в якорной цепи.

Данные записываются в таблицы (Таб.3 и Таб.4):

 

Таблица 3 - генераторный режим ,нагрузочный момент изменяется от – Мn до нуля при номинальном напряжении якоря и Ra=Rп

№опыта
М Нм                  
Ω рад/с                  
Ia A                  

 

Таблица 4а – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 2Мн при номинальном напряжении и Ra=0.75Rп:

№опыта
М Нм                  
Ω рад/с                  
Ia A                  

 

Таблица 4б – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 2 Мн при номинальном напряжении и Ra=0.5Rп:

№опыта
М Нм                  
Ω рад/с                  
Ia A                  

 

Таблица 4в – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 2 Мн. При номинальном напряжении и Ra=Rп:

№опыта
М Нм                  
Ω рад/с                  
Ia A                  

 

III. Механические и электромеханические характеристики при ослабленном потоке снимаются при постоянном напряжении якоря и отсутствии добавочного сопротивления в цепи якоря.

Данные записываются в таблицы (Таб.5 – Таб.6.):

Таблица 5 - генераторный режим ,нагрузочный момент изменяется от – Мn до нуля при номинальном напряжении якоря и Ф= 0.8 Фн

№опыта
М Нм                  
Ω рад/с                  
Ia A                  

 

 

Таблица 6а – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 1.5Мн при номинальном напряжении и Ф=0.8Фн:

№опыта
М Нм                  
Ω рад/с                  
Ia A                  

 

Таблица 6б – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 1.5 Мн при номинальном напряжении и Ф=0.6Фн:

№опыта
М Нм                  
Ω рад/с                  
Ia A                  

 

Таблица 6в – двигательный режим, нагрузочный момент изменяется от нуля до 2 Мн. При номинальном напряжении и Ф=0.5Фн:

№опыта
М Нм                  
Ω рад/с                  
Ia A                  

 

 

IV. Снятие рабочих характеристик двигателя проводится на модели двигателя постоянного тока при изменении нагрузочного момента в пределах

(0-1.4) номинального. При этом для каждого значения момента нагрузки осуществляется моделирование при номинальном напряжении. При проведении исследований заполняется таблица 7:

 

Таблица 7.- рабочие характеристики двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

№опыта Измерения Вычисления
  M Ia If ω P1 P2 n ή s
  Нм А А рад/с Вт Вт - об\мин % %
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 
                 

 

 

Вычисления производятся по формулам:

 

P1=U*(Ia+If); P2=M*ω; ή=(P2/P1); n=9.55*ώ; s=(n0-n)/n0

 

По данным таблиц строятся механические характеристики для разных способов регулирования скорости и рабочие характеристики.

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

1.Модели с характеристикой виртуальных измерительных приборов.

2.Расчетные формулы по определению параметров двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

3.Таблицы опытных данных для всех режимов испытаний двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

4.Расчет и построение механических и электромеханических характеристик двигателя постоянного тока с независимым возбуждением по экспериментальным данным;

6.Расчет и построение рабочих характеристик двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.

7.Выводы по проведению всей работы

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1.Какие существуют способы возбуждения машины постоянного тока?

2.Почему машины постоянного тока называют обратимыми?

3. Как устроен якорь машины постоянного тока?

4.Объясните принцип действия двигателя постоянного тока?

5.Напишите уравнение электрического равновесия двигателя постоянного тока.

6.Что такое противоЭДС?

7.Объясните ход полученных рабочих и механических характеристик.

8.Какие существуют методы регулирования скорости двигателя постоянного тока?

 

 

Литература:

1.Электротехника:Учеб.для вузов/А.С.Касаткин, М.В.Немцов.

- 9-е изд.,стер. – М.:Издательский центр «Академия», 2005.-

544 с.

2.Иванов И.И.,Соловьев Г.И., Равдоник В.С. Электротехника:

Учебник.4-е изд.,стер.–Спб.: Издательство «Лань», 2006-496 с.

3.Иванов И.И., Лукин А.Ф., Соловьев Г.И. Электротехника.

Упражнения и задачи. СПбГТУ, Санкт-Петербург, 2006г.

4.Электротехника:Учебное пособие для вузов.–В 3-х книгах/

Под ред.П.А.Бутырина, Р.Х.Гафиятуллина, А.Л.Шестакова. –

Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005 г.

5.Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств

в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink . – М.:ДМК Пресс;

Питер, 2008 г.

6.Герман-Галкин С.Г., Кардонов Г.А. Электрические машины.

Лабораторные работы. СПб. Корона , принт. 2003 г.

7.Герман-Галкин С.Г. Matlab&Simulink. Проектирование

механотронных систем на ПК. – СПб.:КОРОНА-Век, 2008

8.Данилов И.А., Лотоцкий К.В. Электрические машины,

Москва, «Колос»,1972 г.-527 с.

 

 

Приложения

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Карточки для проверки знаний по разделу

Асинхронные машины

КАРТОЧКА №1

  Как изменится ток в обмотке ротора асинхрониого двигателя при уменьшении механической нагрузки на валу? Увеличится
Уменьшится
Не изменится
Это зависит от направления вращения двигателя
    С какой скоростью вращаются векторы векторной диаграммы асин­хронного двигателя? Со скоростью скольжения
Со скоростью вращения ротора
Со скоростью вращения магнитного поля статора
Со скоростью, несколько меньшей скорости вращения магнитного поля ста­тора
  Укажите условие, при котором асинхронная машина работает как ге­нератор Скорость вращения ротора больше, чем скорость вращения поля статора
Скорость вращения поля ротора больше, чем скорость вращения поля статора
Скорость вращения поля статора больше, чем скорость ротора
Магнитное поле статора и ротор вра­щаются в противоположные стороны
    Как практически осуществляют торможение асинхронного двигателя методом противовключения? Меняют полярность напряжения пита­ния
Резко снижают величину питающего напряжения
Меняют местами два любых провода из трех, идущих к обмотке статора
Переключают обмотки двигателя со звез­ды на треугольник или наоборот
В магнитном поле, пульсирующем с частотой 50 Гц, вращается ротор асинхронного двигателя со скоростью 2850 об/мин. Определите скольжение а) отно-сительно прямого; б) относительно обратного поля   а) 5%; б) 5%
  а) 5%; б) 195%
  а) 5%; б) 10%
  а) 10%; б) 5%

 

 

КАРТОЧКА №2

    Укажите условие, при котором асинхронная машина работает как генератор   Скорость вращения поля статора больше, чем скорость вращения ро­тора
Скорость вращения поля ротора боль­ше, чем скорость вращения поля статора
Скорость вращения ротора больше, чем скорость вращения поля ста­тора
При каком скольжении обычно работает асинхронный генератор? s = 0,03 – 0,05
s = 0,3 – 0,5
s = -(0,03 – 0,05)
 
Как изменяется пусковой момент асинхронного двигателя при умень­шении активного сопротивления об­мотки ротора? Уменьшается
Увеличивается
Не изменяется
Изменяется незначительно
Напряжение, подведенное к об­мотке статора асинхронного двига­теля, уменьшено в 2 раза. Как изменился вращающий мо­мент? Не изменился
Уменьшился в 2 раза
Уменьшился в 4 раза
Изменился незначительно
  Укажите основной недостаток асинхронного генератора   Непостоянство частоты вырабатывае­мого напряжения
Малый коэффициент мощности
Непостоянство величины вырабаты­ваемого напряжения

КАРТОЧКА №3

Можно ли плавно и в широких пределах регулировать скорость вращения асинхронного двигателя, меняя частоту тока? Можно
Нельзя
Можно, но требуется специальный преобразователь частоты
Как осуществляется плавное регулирование в широких пределах скорости вращения короткозамкнутого асинхронного двигателя, если нет специального преобразователя частоты? Изменением числа пар полюсов вра­щающегося магнитного поля об­мотки статора
Изменением сопротивления цепи обмотки ротора
Скорость не регулируется
Каким образом осуществляется плавное регулирование в широких пределах скорости вращения асинхронного двигателя с фазной обмоткой ротора? Изменением числа пар полюсов вра­щающегося магнитного поля об­мотки статора
Измэпением сопротивления цепи об­мотки ротора
Скорость не регулируется
  Как осуществляется ступенчатое регулирование скорости вращения асинхронного двигателя? Изменением сопротивления цепи об­мотки ротора
Переключением секций обмотки ста­тора, вследствие чего изменяется число пар полюсов
  Укажите основной недостаток асинхронного двигателя Зависимость скорости вращения от момента механической нагрузки на валу
Отсутствие экономичных устройств для плавного регулирования ско­рости
Низкий к. п. д.

 

 


КАРТОЧКА №4

Три обмотки статора асинхрон­ного двигателя включены в сеть трехфазного тока с частотой 50 Гц. Ротор вращается со скоростью 2850 об/мин. Определите частоту тока в об­мотке ротора     2,5 Гц  
  50 Гц
Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети с часто­той 50 Гц. Скольжение равно 2%. Определите частоту тока в ро­торе 1 Гц
0,5 Гц
Задача неопределенна, так как не­известно число пар полюсов дви­гателя
В неподвижном роторе асин­хронного двигателя индуктирует­ся э. д. с. 20 В, Определите э. д. с. в роторе, когда двигатель рабо­тает со скольжением 4%   0,8 В  
  8 В  
  Активное и индуктивное сопро­тивления неподвижного ротора асинхронного двигателя соответ­ственно равны: r2 = 1 Ом x2 = 2 Ом. Чему равны эти вели­чины, когда двигатель работает со скольжением 5%? r2s = 0,05 Ом; x2s = 0,1 Ом  
r2s = 1 Ом; x2s = 0,1 Ом  
r2s = 1 Ом; x2s = 2 Ом  
Как изменился ток в роторе асинхронного двигателя, если скольжение увеличилось? Увеличился
Не изменился
Уменьшился

КАРТОЧКА №5

Магнитное поле вращается против часовой стрелки с угловой скоростью w.Куда направлены: а) ток в верхнем проводнике рамки; б) сила, действующая на верхний проводник рамки?   w         а) от нас; б) вправо  
    а) к нам; б) влево  
    а) от нас; б) влево    
Определите скольжение, если скорость вращения поля 3000 об/мин, а скорость вращения ротора 2940 об/мин   2%
  5%
Три катушки обмотки статора питаются трехфазным током частотой 500 Гц. Скорость вращения ротора 28500 об/мин. Определите скольжение.   2%
  5%
  10%
Определите скорость вращения ротора, если s = 0,05; p = 1; f = 50 Гц 2950 об/мин
2900 об/мин
2850 об/мин
Как изменится скольжение, если увеличить момент механической нагрузки на валу двигателя? Увеличится
Не изменится
Уменьшится

 


КАРТОЧКА №6

Напряжение 380 В. В паспорте асинхронного двигателя указано напряжение 220\380 В. Как должны быть соединены обмотки статора в рабочем положении?   Треугольником  
  Звездой  
При неподвижном роторе замерены э.д.с. статора 100 В и ротора 20 В. Определите коэффициент трансформации асинхронного двигателя
0,2
Задача неопределена т.к. неизвестно число витков обмоток двигателя
Задача неопределена т.к. неизвестны обмоточные коэффициенты статора и ротора
Момент нагрузки на валу асинхронного двигателя увеличивается. Как изменится вращающийся момент, если: а) рабочая точка на устойчивой части, б) рабочая точка на не устойчивой части кривой М = f (s).   а) увеличится; б) увеличится
  а) увеличится; б) уменьшится
  а) уменьшится; б) увеличится
Если ротор асинхронного двигателя с глубоким пазом вращается с номинальной скоростью, то плотность тока в верхней части стержней максимум
в нижней части стержня беличьей клетки максимум
плотность в стержнях беличьей клетки максимум
Какой из перечисленных способов регулирования скорости асинхронных двигателей в настоящее время наиболее экономичен? Изменением частоты тока статора
Изменением числа пар полюсов
Изменением напряжения на обмотке статора

КАРТОЧКА №7

    Один из материалов Корпус 1 – сталь, чугун, алюминий.
Сердечник статора 2 – электротехническая сталь, чугун, алюминий.
Обмотка статора 3 – алюминий, медь.
Ротор 4 - электротехническая сталь.
Обмотка ротора 5 – медь, алюминий, латунь.
  Какие соотношения характерны при S = 1 для токов и моментов асинхронного двигателя с короткозамкнутой обмоткой ротора, если Мп – пусковой момент; Iп – пусковой ток; Мн –номинальный момент; Iн - номинальный ток.   Мп > Мн ; Iп > Iн  
Мп @ Мн ; Iп @ Iн  
  Мп @ Мн ; Iп > Iн  
Определите мощность, потребляемую двигателем из сети, если U = 100 В; I = 2 А; cosj = 0,8 r1 = 10 Ом; I = 10 А; r2 = 0,1 Ом   600 Вт
  400 Вт
Укажите основной недостаток метода торможения противовключением. большие скачки тока.
большое время торможения.
К каким последствиям приведет работа двигателя с короткозамкнутым ротором при несоответствии схемы соединению его обмоток напряжению сети? Например, двигатель с номинальным напряжением 380/220 В и Мп = 2,2 Мн оказался включенным в сеть с напряжением: а) 380 В при соединении треугольником; б) 220 В при соединении звездой. Какой из ответов верный? а) двигатель выйдет из строя: при работе с номинальным моментом;
при работе с малым моментом, в некоторых случаях даже в холостую.
    б) двигатель: не будет вращаться, если на валу номинальный момент нагрузки;
будет перегреваться при нагрузке на валу двигателя при моменте более 0,2 Мн.

 


КАРТОЧКА №8

Активное сопротивление цепи ротора асинхронного двигателя увеличено. Как изменились: а) пусковой момент б) максимальный момент   а) увеличился; б) уменьшился
  а) увеличился; б) не изменился
  а) не изменился; б) увеличился
Можно ли осуществить прямой пуск в ход трехфазного асинхронного двигателя?   Можно
  Нельзя
Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети с частотой 50 Гц. скольжение равно 2%. Определите частоту тока в роторе. 1 Гц
0,5 Гц
Задача не определена, т.к. неизвестно число пар полюсов двигателя.
Укажите а) основной недостаток б) основное достоинство двигателей с двумя короткозамкнутыми обмотками и с глубоким пазом. а) низкий к.п.д.; б) большой cosj
а) маленький cos j ; б) высокий к.п.д.
а) низкий к.п.д. и маленький cos j; б) малый пусковой ток, большой Мпуск
а) большой пусковой ток; б) высокий к.п.д.
В какой из точек механических характеристик режим работы двигателя указан правильно?   n     М 4 2           Точка 1 – двигательный режим.  
    Точка 2 – режим противовключения.  
    Точка 3 – режим противовключения.  
    Точка 4 – двигательный режим.

КАРТОЧКА №9

Какие отношения надо использовать, чтобы от выражения перейти к выражению ? ;
; Рм. рот = mI22r2
; Рм. рот = эм
  Вращающийся момент асинхронного двигателя увеличился. Как изменился вращающий момент?   Увеличились
  Уменьшились
  Неизменились
  Напряжение, подведенное к обмотке статора асинхронного двигателя, увеличено в 2 раза. Как изменился вращающий момент?   Не изменился
  Увеличился в 2 раза
  Увеличился в 4 раза
  Как изменяется вращающий момент асинхронного двигателя при увеличении скольжения от 0 до1? Увеличится
Уменьшится
Сначала увеличивается, потом уменьшается
Сначала уменьшается, потом увеличивается
  Как изменяются при уменьшении скольжения: а) ток в роторе; б) угол сдвига по фазе между током и э.д.с. ротора?   а) уменьшается; б) уменьшается
  а) увеличивается; б) увеличивается
  а) уменьшается; б) увеличивается

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 81;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная