Лабник - Электрические машины (лаба №1)

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 удк 621.313 3-454 У»мер»еде«о узебиъти у»раелевием д/ЭИ Г/одготовееио иа кафедре элеитратекви«и и ии»троек«»ии Рецензент: локт. техн. наук, проф. А.Б.лтровов Электрические машины. Лабораторно-практические занятия: 0-454 методическое пособие / В.И. Киселев, П.С. Культиасов, Е.И. Рослякова, И.В. Сильванский, М.Л. Солодона. — Мл Издательспю МЭИ, 2005. — 1б с. Сборник содержит руко~~жо р основным лабораторно- практическим занятиям !ЛПЗ) по электрическим машинам.

Занятия проводятся на универсальных стендах, оборулона нных ПЭВМ, в лаборатории электромагнитных цепей кафедры электротехники и ннтроскопин. Сборник предназначен для студентов, обучающихся по направлениям «Техническая физика», «Теплоэнергетике», «Энергомашиностроение». ят Моек«вский энергетический институт (ТУ), 3005 ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА 1. Цель работы Изучение основных эксплуатационных особенностей генератора постоянного тока (ГПТ) в зависимости от способа его возбуждения. Приобретение навыков управления генератором.

2. Подготовка к работе 2.!. СЬнакомиться с принципом действия и характеристиками генераторов постоянного тока ~ 1, см. 2.2, 2.3, 2.4, 2.6, 2.8). 2.2. Начертить схемы ГПТ независимого и параллельного возбуждений с реостатами возбуждения и нагрузки, с приборами для измерения токов нагрузки и возбуждения, напряжения на якоре. 2.3. Записать выражения для напряжения на зажимах генератора, ЭДС якоря, тока якоря и электромагнитного момента. 2.4. Изобразить на одном графике примерный вид внешних характеристик ГПТ независимого и параллельного возбуждений.

2,5, Заготовить таблицы для записи результатов измерений, снабдив их заголовками, характеризующими опыт. 3. Рабочее задание 3.1. Записать номинальные данные генератора. 3.2. Собрать цепи ГПТ с независимым нозбужденнем и приводного асинхронного двигателя. Произвести пуск асинхронного двигателя и записать частоту вращения ротора. 3.3. В режиме холостого хода генератора (реостат нагрузки не подюпочси): убедиться, что изменением тока возбуждения можно плавно регулиронать напряжение генератора в диапазоне от нуля до номинального; - снять и построить характеристику холостого хода !зависимость ЭДС Е генератора от тока возбуждения 1,).

3.4. Снять и построить рабочие участки внешних характеристик (зависимости напряженна 11 нагрузки от тока 1 нагрузки) при 1, = 0 4 и 0 8 А. Убедиться, что с ростом тока нагрузки напряжение генератора падает. 3.5. Собрать цепь ГПТ параллельного жжбуждеттия. 3.6. Снять и построить рабочий учаспж внешней характеристики генератора при максимальном токе возбуждения. 3.7. Определить процентное изменение напряжения от холостого хода до номинальной нагрузки. 3.8. Сделать краткие письменные выводы об эксплуатационных особенностях ГПТ при различных способах возбуждения.

4. Метгжические указания 4.1. На лабораторном стенде установлен генератор постоянного тока, имеющий следующие номинальные данные: напряжение сача= НОВ; мощность Р, = 0,37 кВт; частота вращения л„ча = 1500 об/мин; ток якоря 7ь ноч = 5 А; ток возбуждения 7а, = 1 А . 4.2, При сборке электрической цепи исследуемого ГПТ в цепь обмотки возбуждения включаются регулировочный реостат и амперметр для измерения тока возбуждения. В цепь якоря включается амперметр для измерения тока нагрузки. К обмогке якоря подключается вольтметр. В качестве г1агрузки используется реостат со ступенчатой регулировкой сопротивления. 4.3.

Обмотка статора приводного асинхронного двигателя соединена по схеме треугольника. Обмотка подключается с помощью перемычек к источнику трехфазного напряжения. 4.4. На панели "СИНХРОННАЯ МАШИНА" ручку "РЕГУЛИРОВКА" (напряжение возбуждения) установить в крайнее левое положение. На панели "МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА" ручку "РЕГУЛИРОВКА ВОЗБУЖДЕНИЯ" (ток возбуждения) установить в крайнее правое положение, при котором ток будет максимальным. Переключатель "НАГРУЗКА ГЕНЕРАТОРА" установить в положение "1'* (нагрузочный реостат отключен).

4.5. Для пуска асинхронного приводного двигателя необходимо: - включить автомат сети (под столом стенда); - на левой панели нажать кнопку "ВКЛ" для подключения стенда к сети, при этом вольтметр покажет напряжение сети (220 В); - на панели "СИНХРОННАЯ МАШИНА" нажать кнопку "ВКЛЮЧЕНИЕ К СЕТИ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ*'. 4.6. Для снятия характеристики холостого хода Щ,) на панели "СИНХРОННАЯ МАШИНА" нажать кнопку "ВКЛ.

ВОЗБУЖДЕНИЯ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОК7~", Плавно изменяя ток возбуждения ручкой "РЕГУЛИРОВКА" в пределах от 0 до 1 А, спать 5 — 6 точек для построения характеристики, 4.7. Для снятия внешних характеристик Ц7) установить указанный в п. 3,4 ток юзбуждения при опслюченном реостате нагрузки ( Х„= 0 ) и записать показание вольтметра. Изменяя нагрузку генератора, снять 5 — 6 точек для построения внешней характеристики. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПАРАЛЛЕЛЬНО1 О ВОЗБУЖДЕНИЯ 1.

Цель работы Изучение основных эксплуатационных характеристик двигателя постоянного тока (ДПТ) параллельного возбуждения, способов пуска и регулирования частоты вращения. Получение навыков управления ДПТ. 2. Понг.оговка к работе 2.1. Ознакомиться с устройством, принципом действия, схемой и основными характеристиками ДПТ параллельного возбуждения (1, см. 2.2, 2.3, 2.4, 2.9 — 2,1 Ц. 2.2. Начертить схему ДПТ параллельного возбуждения с пусковым и регулировочными реостатами, а также с приборами для измерения напряжения, токов якоря и возбуждения.

2.3. Записать формулы для расчета: номинального момента И„ач ДПТ; электромагнитного момента; ЭДС якоря; тока якоря при пуске и в номинальном режиме работы двигателя; электрической мощности Р1 двигателя; КПД двигателя. 2.4. По паспортным данным ДПТ рассчитагь его номинальный момент (см. п. 4.1 методических указаний). 2.5.

Изобразить качественно естественную и искусственные механические характеристики ДПТ при пошосиом, реостатном и якорном регулировании частоты вращения якоря. 2.б. Заготовить таблицы для записи результатов измерений, снабдив их заголовками, характеризующими опыт. 4. Ме годичес мне указания 4.1. На лабораторном стенде установлен ХП1Т серии 4П, имекяций следующие номинальные данные: мощность Х ном Ц„= 220 В; Хн.ном=б 5 Аз л„= 3000 об/мин; напряжение ток якоря частота вращения 3.

Рабочее задание 3Л. Собрать электрическую цепь двигателя параллельного возбуждения. Произвести "'ручной" пуск и осгаиовку двигателя без нагрузки с помощью пускового реостата. Записать бросок пускового тока (см. пп. 4.2, 4.3 методических указаний). 3.2. Снять участок естественной механической характеристики (зависимость частоты вращения л ат момента нагрузки М) двигателя„фиксируя прн этом значения напряжения питания ХХ, токов якоря Х, н возбуждения Х,. Момент уменьшать ст Мнем (4 — 5 точек) до нуля (см. и. 4.4 методических указаний).

Построить механическую характеристику двигателя, а также зависимость его КПД от мощности нагрузки Рь 3.3. Снять и построить искусственную механическую характеристику при пониженном токе возбуждения Х = 0,7 Х, „о, фиксируя при этом значение тока якоря (и. 4. 5 методических указаний). 3.4. Осуществить полюспое регулирование частоты вращения якоря без нагрузки ДХ = О). При этом частота вращения не должна превыпатгь значения 3500 обЬин. Снять и построить зависимость п1Хо). Обратить внимание на резкое возрастание частоты вращения л и тока якоря Х„при уменьшении тока возбуждения Х, двигателя.

3.5 Осуществить якорное регулирование частоты вращения при токе возбуждения Х, = Х, „„„= сопзб Снять и построить искусстве1шую механическую характеристику ДПТ прп П = 1 80 В 1п. 4.6 методических указаний). - коэффициент полезного действия т1„, = 74%. 4.2. При сборке электрической цепи исследуемого ДПТ в цепь обмотки возбуждения (Ш1 — ПЮ) включаются амперметр и регулировочный реостат РВ.

В цепь якоря (Я1 — Я2) включаются амперметр и пусковой реостат РП. Сборку цепи осуществлять согласно схеме, приведенной на рис, 1. В качестве нагрузки двигателя используется электромагнитный тормоз, тормозной момент которого изменяется при изменении тока его обмотки с помощью регулируемого источника постоянного напряжения. Управление тормозом осуществляется ручкой "РЕГУЛИРОВКА НАГРУЗКИ" на леной. панели "НАГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА". 4З. Пуск ДПТ осуществлять в следующей последовательности: полностью вывести сопротивление реостата в пепи обмотки возбуждения поворотом ручки "РЕГУЛИРОВКА ВОЗБУЖДЕНИЯ" по часоый спжлнв до упора; - полностью ввести сопротивление пускового реостата поворотом ручки "ПУСК ДВИГАТЕЛЯ" в часовой елки до упора; р ру "Ратлиювка нАпрг~ки" щ,~ стгйеллки идо упора установить момент нагрузки М= 0; нажать кнопки "ВКЛ" на панелях "НАГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА" и "МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА"; установить переключатель на панели "НАГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА" в положение "АГРЕГАТ №2"; номинальное напряжение питания сГ„,„ДПТ по прибору '"НАПРЯЖЕНИЕ ЯКОРЯ" регулируется кнопками "!"' и 'Ф' "УСТАНОВКА НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ ЭЛ.

МАШИН"'„нулевое значение нагрузочного момента устанавливается ручкой "БАЛАНСИРОВКА МОМЕНТА" чо прибору "МОМЕНТ Нмх10"; - произвести пуск электродвигателя без нагрузки (М = О), ме1оенио переводя ручку пускового реостата из положения "1" в положение "7". 4.4. Для снятия механической характеристики на панели "НАГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА" нажать кнопку "ВКЛ.