Общие теоретические положения  

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

И ТРАНСФОРМАТОРЫ

 

Сборник лабораторных работ

 

Рекомендовано Методическим советом по качеству

образовательной деятельности ДВГУПС

в качестве учебного пособия

 

3-е издание,

переработанное и дополненное

 

 

Хабаровск

Издательство ДВГУПС

2017

УДК      621.313(075.8)

ББК З 261я73

    Э 45

 

Рецензенты:

 

Доктор технических наук, профессор кафедры «Локомотивы»
Дальневосточного государственного университета путей сообщения

Ю.М. Кулинич

 

Технический директор ООО «МИП Электроцентр»
А.Г. Крылов

 

Авторы:

Л.В. Ющенко, О.В. Моисеева, В.И. Сечин, В.М. Пашнин

 

Э 45 Электрические машины и трансформаторы: сборник лабораторных работ / Л.В. Ющенко [и др.]. – 3-е изд., перераб. и доп. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2017. – 131 с.: ил.

 

Сборник лабораторных работ соответствует рабочей программе дисциплины «Электрические машины и трансформаторы».

Изложены краткие теоретические сведения по основным разделам курса «Электрические машины и трансформаторы», методы расчета рабочих и механических характеристик электрических машин, рекомендации по выполнению и оформлению лабораторных работ.

Предназначено для студентов 3-го курса всех форм обучения по спе­циальностям 23.05.05 «Системы обеспечения движения поездов», 23.05.03 «Подвижной состав железных дорог», может быть полезно студентам, обучающимся по направлению подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» (программа бакалавриат) и другим энергетическим и электротехническим специальностям.

 

УДК 621.313:62-83(075.8)

ББК 3261я73

 

                                                                          © ДВГУПС, 1999, 2005, 2017

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Электрические машины и трансформаторы» даёт общее представление об устройстве, назначении, принципе работы и построении электрических машин, их характеристиках, физических основах их работы, при этом внимание обучающих акцентируется на решении типовых технических задач.

Освоив дисциплину «Электрические машины и трансформаторы», студент должен понимать взаимосвязь основных законов электротехники с работой электрических машин, знать их конструктивные особенности.

При выполнении лабораторных работ по электрическим машинам и трансформаторам студент должен:

1) освоить навыки составления и монтажа электрических схем и знать принципы работы электроизмерительных приборов различных типов;

2) закрепить полученные теоретические знания;

3) ознакомиться с устройством: электрических машин различных типов, аппаратов управления и защиты, электроизмерительных приборов и другим электрооборудованием;

4) научиться управлять электрическими машинами в различных режимах и устранять в них простейшие неисправности;

5) обладать умением теоретически объяснять и анализировать результаты экспериментальных работ, проявлять интерес к самостоятельным исследованиям по изучаемой тематике.

Представленная теоретическая часть основывается на следующих классических трудах:

1. Вольдек, А.И. Электрические машины. Машины переменного тока: учеб. для вузов / А. Вольдек, В. Попов. – СПб.: Питер, 2008. – 350 с.

2. Вольдек, А.И. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы: учеб. для вузов / А.И. Воль­дек, В.В. Попов. – СПб.: Питер, 2008. – 320 с.

3. Копылов, И.П. Электрические машины: учеб. для вузов / И.П. Копылов. – 5-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2006. – 607 с.

 

 

Трансформаторы

Трансформатор – это статический аппарат, в котором электромагнитным путем производится преобразование энергии переменного тока по напряжению.

Потребность трансформирования – повышение и понижение переменного напряжения – вызвана необходимостью передачи электрической энергии на большие расстояния. Чем выше напряжение, тем при равной мощности источника энергии меньше ток. Следовательно, для передачи энергии требуются провода меньшего сечения, это приводит к значительной экономии цветных металлов, из которых изготавливаются провода линий электропередачи. Потери электрической энергии в проводах также уменьшаются с уменьшением тока.

Основные части силового трансформатора промышленной частоты – это стальной замкнутый сердечник и две обмотки, находящиеся на стер­жнях сердечника: первичная, которая соединяется с источником энергии, и вторичная, которая соединяется с нагрузкой.

Магнитопровод служит для концентрации и увеличения магнитного потока. Ферромагнетики, попадая во внешнее магнитное поле, создают свое магинтное поле, поток которого намного больше потока катушки.

Обмотка, подключаемая к сети, называется первичной, к потребителю – вторичной.

Принцип действия трансформатора основан на законе электромагнитной индукции.

Под действием подводимого переменного напряжения в первичной обмотке возникает ток  и возбуждается переменный магнитный поток. Этот магнитный поток индуцирует в первичной обмотке трансформатора эдс самоиндукции Е ₁, а во вторичной обмотке – эдс взаимоиндукции Е ₂. Эдс Е ₂ создает напряжение U ₂ на выходных зажимах трансформатора. При замыкании вторичной цепи на нагрузку возникает ток I ₂.

Степень преобразования напряжения трансформатором характеризуется коэффициентом трансформации, который выражает отношение электродвижущих сил обмоток первичного напряжения к эдс обмоток вторичного напряжения, т. е. отношение напряжений при холостом ходе:

                                          .                                    (10)

Для определения основных параметров и построения характеристик трансформаторы подвергают испытанию. Имеется несколько испытательных режимов.

1. Опыт холостого хода

В этом режиме работы трансформатора на первичную обмотку подается номинальное напряжение , а цепь вторичной обмотки разомкнута (рис. 1).

 

Рис. 1. Схема к опыту холостого хода трансформатора:

а – однофазного; б – трехфазного

Режим холостого хода позволяет опытным путем установить характерные для трансформатора величины: ток холостого хода, потери мощности в стали, коэффициент трансформации, коэффициент мощности холостого хода, полное сопротивление.

2. Опыт короткого замыкания

Потери в обмотках трансформатора определяются опытом короткого замыкания.

Короткое замыкание трансформатора – испытательный режим, при котором вторичная обмотка замкнута накоротко, а в первичную включено такое пониженное напряжение, при котором ток первичной обмотки равняется номинальному.

Это напряжение, называемое напряжением короткого замыкания, является одним из постоянных, характеризующих трансформатор; обычно оно составляет 5–10 % от номинального.

Схема опыта короткого замыкания приведена на рис. 2.

Рис. 2. Опыт короткого замыкания трансформатора:

а – однофазного; б – трехфазного

 

Мощность, затраченная при коротком замыкании, почти целиком расходуется на нагревание обмоток трансформатора. Потери в стали будут малы (так как магнитный поток при пониженном напряжении незначителен) и ими пренебрегают.

По мощности потерь при коротком замыкании можно рассчитать: потери в обмотках (или потери в меди), коэффициент трансформации, коэффициент мощности короткого замыкания, полное сопротивление.

Рабочий режим – это режим работы трансформатора под нагрузкой.

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

1. Что такое трансформатор? Для чего они применяются? Каково его устройство, принцип действия и область применения?

2. Как определить коэффициент трансформации и коэффициент мощности?

3. Почему трансформаторы применяются только в цепях переменного тока?

4. Как определяют потери мощности в обмотках трансформатора и от чего они зависят?

5. Какова роль режима холостого хода работы трансформатора и как он осуществляется?

6. Изобразите схему опыта короткого замыкания и что можно рассчитать по мощности потерь при нем?

 

Машины переменного тока

В Германии в 1891 г. была наглядно продемонстрирована первая передача электрической энергии посредством трехфазных цепей из Лауфена во Франкфурт-на-Майне. Напряжение в линии передачи составляло 15 000 В, расстояние – 170 км, коэффициент полезного действия – более 70 %.

Передача электрической энергии способствовала открытию широкой дороги в промышленность трехфазным цепям и машинам переменного тока: синхронным трехфазным генераторам и асинхронным двигателям в технологических процессах на промышленных предприятиях.

Действие всех многофазных машин основано на принципе вращающегося магнитного поля, поэтому теория во многом для них является общей.

Если вращение ротора происходит в такт, т. е. синхронно вращению магнитного поля, то такая машина называется синхронной. Кроме выработки электроэнергии на электростанциях, синхронные машины используются и как электродвигатели, главным образом большой мощности, и как компенсаторы реактивной мощности.

Если вращение ротора несинхронно (асинхронно) вращающемуся магнитному полю, то такие машины называются асинхронными и повсе­местно используются в промышленности как двигатели.

Коллекторные машины переменного тока, работающие на небольшой мощности, имеют ограниченное применение.

Машины переменного тока, наиболее применяемые в технологических процессах, имеют следующую классификацию:

1) синхронные машины:

– с явно выраженными полюсами ротора;

– с неявно выраженными полюсами ротора.

2) асинхронные машины:

– с короткозамкнутым ротором;

– с фазным ротором (с контактными кольцами на валу ротора);

3) коллекторные машины переменного тока.

Следует помнить основное свойство электрических машин – они обратимы; т. е. одна и та же конструкция машины позволяет ей работать как в генераторном, так и в двигательном режимах.

Принцип действия указанных выше машин подробно описаны в [1–3, 5].

Важнейшим параметром асинхронной машины является скольжение – величина, характеризующая разность частот вращения магнитного поля и ротора, определяемая, %, по формуле

                                 или  %,                          (11)

где  – частота вращения магнитного поля статора, об/мин; n – частота вращения ротора, об/мин;  – частота вращения скольжения, об/мин.

В соответствии с принципом обратимости электрических машин асинхронные машины могут работать как в двигательном, так и в генераторном режимах. Кроме того, они могут работать в режиме электромагнитного торможения противовключением.

Так, при пуске асинхронного двигателя, когда частота вращения магнитного поля  присутствует, а ротор только начинает приходить во вращение , скольжение .

По мере разгона частота вращения ротора n будет расти, а скольжение  уменьшаться. Скольжение, соответствующее номинальной нагрузке двигателя, называют номинальным . Для асинхронных двигателей общего назначения = 1–8 %, при этом для двигателей большой мощности = 1 %, а для двигателей малой мощности = 8 %.

При помощи постороннего двигателя частота вращения ротора машины может быть увеличена до скорости вращения магнитного поля, т. е. . При этом скольжение составит

                                           .                                     (12)

В этом случае ротор и поле будут взаимно неподвижны, а токи в роторе и электромагнитные силы исчезнут. Такой режим называют идеальным холостым ходом асинхронной машины.

В генераторном режиме обмотку статора включают в 3-фазную сеть, а ротор асинхронной машины посредством приводного двигателя вращают в направлении вращения магнитного поля с частотой > . Так как ротор будет обгонять поле статора, то направление движения ротора относительно поля статора изменится на обратное по сравнению с двигательным режимом. При этом скольжение станет отрицательным,

                                                ,                                         (13)

а, эдс, наведенная в обмотке ротора, изменит своё направление. Токи и электромагнитный момент ротора тоже изменят своё направление. Такой момент будет противодействовать вращению приводного двигателя. На этом основании асинхронная машина, ротор которой вращается в направлении вращения магнитного поля с частотой, превышающей частоту поля, является генератором.

Скольжение асинхронной машины в генераторном режиме может изменяться в диапазоне 0 > S > – ∞.

Асинхронная машина может также работать в режиме электромагнитного тормоза. В этом случае ее ротор и магнитное поле вращаются в разных направлениях.

Например, машина работает в двигательном режиме. Если изменить порядок фаз чередования, подводимого к обмоткам статора напряжения, то вращающееся поле статора изменит направление вращения на обратное. При этом ротор асинхронной машины под действием сил инерции будет продолжать вращение в прежнем направлении, т. е. ротор и магнитное поле статора будут вращаться в противоположных направлениях. В этих условиях электромагнитный момент машины, направленный в сторону вращения поля статора, будет оказывать на ротор тормозящее действие.

В режиме электромагнитного торможения частота вращения ротора по отношению к частоте вращения поля статора является отрицательной, поэтому скольжение имеет положительное значение:

                                       > 1.                                (14)

Скольжение асинхронной машины в режиме торможения противо­включением может изменяться в диапазоне 1 < S < + ∞, т. е. принимать любые положительные значения больше единицы.

У синхронных машин частота вращения магнитного поля статора и вращения ротора одинакова , следовательно, скольжение всегда равно нулю .

При выполнении лабораторных работ часто приходится рассчитывать следующие коэффициенты:

1) коэффициент мощности, определяемый по формуле

                                ,                         (15)

где Р ₁ – активная трехфазная мощность, измеряемая ваттметром, Вт; S –полная или кажущаяся мощность, ВА; U _1ф, U _1л – фазное и линейное напряжения на обмотках статора, В; U _1л = U _1ф при соединении в «звезду»;
I _1ф, I _1л – фазный и линейный токи в обмотках статора, А; I _1л = × I _1ф при соединении в «треугольник».

2) коэффициент полезного действия

                                                     ,                                              (16)

где Р ₂ – полезная мощность; у двигателей это механическая мощность на валу, Вт. Значение полезного момента на валу определяется, Нм, на основе соотношения Р ₂ = М ₂ω:

                                                   ,                                            (17)

где ω – угловая скорость вращения ротора, 1/с; определяемая по частоте вращения n, выраженной в об/мин:

                                           = 0,1047 n.                                    (18)

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

1. В чем отличие синхронной машины от асинхронной?

2. Объясните конструкцию синхронной машины.

3. Объясните принцип работы синхронного генератора и его назначение.

4. Перечислите характеристики синхронного генератора, работающего в автономном режиме.

5. Объясните принцип действия и устройство 3-фазных асинхронных двигателей.

6. Как образуется вращающий магнитный поток статора?

7. Что такое скольжение в асинхронных машинах? Как определяется эта величина? Назовите режимы работы асинхронной машины.

8. Какие существуют способы пуска асинхронных двигателей?

9. Какие существуют способы регулирования частоты вращения ротора асинхронных двигателей?

10. В чем сущность регулирования частоты вращения ротора при М = const?

11. Чем можно регулировать частоту питающего напряжения, подводи­мого к обмоткам статора асинхронного двигателя?

 

Рекомендуемая литература: [1, 5].

2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
И ОФОРМЛЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Лабораторные работы по электрическим машинам способствуют закреплению теоретических знаний, позволяют ознакомиться с устройством электрических машин и аппаратов управления, дают возможность научиться управлять электрическими машинами, а также получить навыки составления и монтажа электрических схем.

Кроме того, что особенно важно, развивают у студентов умения теоретически объяснять и анализировать результаты работы и повышают интерес к проведению самостоятельных исследований.

Для наиболее эффективного использования рабочего времени в лаборатории и сознательного выполнения необходимых исследований каждый студент должен заранее ознакомиться с содержанием предстоящей работы и повторить соответствующий раздел теории.

Допущенные к работе студенты знакомятся с электрической машиной, реостатами, пусковыми и регулировочными приспособлениями, производят запись данных щитка машины и реостатов: тип, номер и номинальные значения напряжения, тока, мощности, частоты вращения, режима работы.

Рабочее место оснащено постоянным набором пусковой и регулирующей аппаратуры и электроизмерительных приборов. Как правило, один и тот же стенд предназначен для выполнения нескольких лабораторных работ. Перед студентами стоит задача разобраться, какие приборы и аппараты необходимы для выполнения лабораторной работы и как их следует включать в отдельные ветви схемы проводимого опыта.

После выбора аппаратуры управления и электроизмерительных приборов начинают сборку монтажной схемы в соответствии с принципиальной схемой, данной в руководстве. При этом следует помнить, что по размещению аппаратуры и приборов они, за редким исключением, отличаются. Очень важно, чтобы монтажная схема была по возможности простой.

Сборку монтажных схем удобнее производить следующим образом. Руководствуясь принципиальной схемой, собрать главную последовательную цепь от одного зажима источника энергии до другого, а затем присоединить к ней все параллельные цепи.

Каждая собранная схема обязательно должна быть проверена преподавателем или лаборантом, и только после их разрешения она может быть включена под напряжение.

При включении схемы под напряжение необходимо следить за показаниями электроизмерительных приборов. Во многих случаях по ним можно судить о неисправностях и ошибках в схеме. Если это произошло, машину следует отключить от источника энергии и устранить неисправность. Затем запустить машину и проделать пробный опыт, показания приборов при этом не записывают, так как необходимо убедиться в правильности собранной схемы и соответствии электроизмерительных приборов измеряемым величинам.

Результаты измерений (по 6–7 точкам) необходимо представить преподавателю. Если результаты опытов будут признаны неудовлетворительными, то работа выполняется повторно. По окончании лабораторной работы и проверки преподавателем данных схема разбирается и рабочее место приводится в порядок.

Отчет о лабораторной работе представляется каждым студентом индивидуально. Он составляется на отдельных листах бумаги или в особой тетради, тщательно и аккуратно оформляется.

На титульном листе указываются: наименование университета и кафедры, название работы, фамилия и инициалы студента, номер группы и дата выполнения.

Отчет должен содержать: название работы; цель работы; схему опыта; основные расчетные формулы; таблицы с результатами измерений и вычислений; необходимые графики; краткие выводы.

Все схемы должны соответствовать стандартным обозначениям. На графиках, выполненных чертежным карандашом, не должно быть лишних поясняющих надписей. При построении графиков по оси абсцисс в масштабе откладывают независимую переменную. Допускается построение в одних осях нескольких кривых, если это усиливает наглядность и облегчает сопоставление. В этом случае проводятся дополнительные оси параллельно основной, каждая из которых должна иметь свой масштаб.

Графики выполняются размером не менее чем 8´8 см в удобном для построения и использования масштабе. Масштаб принимается равным 1,2,5 10 ⁿ,где n = ± 0, 1, 2….

На основе анализа экспериментальных данных формулируются выводы, в которых указывается, какие теоретические положения подтверждаются результатами опытов исследуемых электрических машин.

Защита лабораторных работ проводится индивидуально при наличии отчета. При защите лабораторной работы студент должен показать достаточные теоретические знания, раскрыть физическую сущность процессов, уметь объяснить построенные графики и диаграммы, ответив на любой вопрос, рекомендуемый для самоподготовки.

Внешняя характеристика

U, B
I, A	0

 

 

Таблица 2.3

Исходные данные для построения рабочих характеристик

№ п/п	Измерено						Вычислено			Расчетные формулы
	U, В	Ia, А	I в, А	М 2, кгм		n, об/мин	P 1, Вт	P 2, Вт	h
				F	l
1 2 3										; ;

 

Таблица 6.2

Исходные данные для построения регулировочной характеристики

U = const

 

I в, А
n, об/мин

 

6. По результатам опытов построить рабочие и регулировочную характеристики.

7. Сформулировать краткие выводы.

 

Лабораторная работа № 7
ИССЛЕДОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Цель работы: освоить: 1) реостатный способ пуска двигателя последовательного возбуждения; 2) способы регулирования скорости вращения; 3) способ снятия рабочих, механических и регулировочной характеристик двигателя; 4) определить кпд и дать оценку свойств двигателя на основании полученных данных.

 

Данные испытаний ЛАД

№ п/п

Измерено

Вычислено

Ua, В

U в, В

Uc, В

Ia, А

I в, А

Ic, А

Ра, Вт

Рв, Вт

Рс, Вт

n, об/мин

M 2, кгм

P 1, Вт

U ф, В

I ф, В

Р 2, Вт

, %

cosj

1

2

3

 

1.3. По данным измерениям выполнить расчеты по нижеприведенным формулам:

, , ,

, , .

1.4. Результаты занести в табл. 16.1.

1.5. По результатам измерений и вычислений построить в масштабе на одной координатной сетке следующие рабочие характеристики линейного двигателя: P ₁, η, n, , М ₂ = f (P ₂).

1.6. Определить скорость движения магнитного поля, м/с, в воздушном зазоре ЛАД, если полюсное деление τ = 0,1 м, v = 2τ f ₁.

2. Исследование дугостаторного асинхронного двигателя (ДАД):

2.1. Собрать электрическую схему (рис. 16.2) и представить ее для проверки преподавателю.

 

Рис. 16.2. Схема испытания ДАД

2.2. Подключить дугостаторный двигатель к источнику переменного тока, подключенного к сети через трансформатор. Допустимое максимальное напряжение ДАД 80 В.

2.3. Напряжение регулируется трехфазным автотрансформатором. Винтовой подъемник с винтом М-12. Шаг винта 1,75 мм.

2.4. Нагрузка регулируется изменением количества гирь, устанавливаемых в корзине, прикрепленной к винту подъемника. Данные испытаний занести в табл. 16.2.

Таблица 16.2

Опытные и расчётные данные испытания ДАД

№ п/п

Измерено

Вычислено

UА, В

UВ, В

UС, В

IА, А

IВ, А

IС, А

РА, Вт

РВ, Вт

РС, Вт

F, кг

t, с

n, об/ мин

P 1, Вт

Р 2, Вт

η

cos j

М, кг×м

n, об/мин

U = U н

1 2 3 4 5

U = 0,75 U н

1 2 3 4 5

 

Расчетные формулы:

,

где U_a, U_b, U_c – фазные напряжения; U_cp – среднее фазное напряжение;

,

где I _А, I _B, I _С – фазные токи, А; I_cp – средний фазный ток, А;

,

где Р _A,Р _B,Р _C – мощности фаз А, В, С, Вт; Р₁– мощность, потребляемая от сети, Вт;

,

где F – усилие, снимаемое с динамометра, кг×м; n – частота вращения ротора, об/мин; Р_р – шаг резьбы винта, мм; t – время, фиксируемое секундомером, с.

Коэффициент полезного действия двигателя определяется, %, по формуле

,

где η – кпд двигателя; P₁ – полная мощность, потребляемая от сети; Р ₂ – полезная мощность, затрачиваемая на подъем груза.

3. По данным экспериментальных исследований ДАД построить зависимости:

3.1. n = f (U), η = f (U), cos j = f (U).

3.2. P ₁, η, I, = f (P ₂).

3.3. Электромеханическую характеристику n = f (I).

3.4. Механическую характеристику n = f (M).

4. Сформулировать краткие выводы.

 

Лабораторная работа № 17
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО
СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Цель работы: ознакомится с принципом работы и устройством синхронного генератора; изучить его свойства путем снятия характеристик:

а) холостого хода Е ₀ = f (I _в) при I = 0;

б) короткого замыкания I = f (I _в) при U = 0;

в) внешней U = f (I) при l _в = const;

г) регулировочной l _в = f (I) при U = const;

д) нагрузочной U = f (I _в) при I = const.

 

Данные опыта холостого хода

I в, А
Е 0, В

Таблица 17.2

Измерено

Вычислено

U ₁, B I ₁, A P ₁, Bт n, об/мин M, Н×м n *, o.e. M *, o.e. сos j₁, o.e. P ₂, Bт h, o.e. U ₁ = 88 В f * = 0,4                     U ₁ = 132 В f * = 0,6                     U ₁ = 176 В f * = 0,8                     U ₁ = 220 В f * = 1                    

 

Примечание – Для каждого значения U ₁ и f * снять 4–5 показаний.

 

4. По полученным данным построить следующие механические характеристики для f * = 0,4; 0,6; 0,8; 1 (рис. 22.2):

Рис. 22.2. Механические характеристики асинхронного двигателя: n * = n / n 1

n * = f (M *),

где n ₁ = 1500 об/мин – синхронная частота вращения;

М * = М / М _н,

где М _н – номинальный вращающий момент, Н×м;

,

где Р _н – номинальная мощность двигателя; n _н – номинальная частота вращения двигателя.

5. По результатам анализа измеренных параметров сформулировать вывод.

Лабораторная работа № 23
ИСПЫТАНИЕ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ
В РЕЖИМЕ ГЕНЕРАТОРА

Цель работы: освоить способы перевода асинхронной машины в генераторный режим и снятия рабочих характеристик в этом режиме.

 

Данные опыта холостого хода

Iв, А
Е 0, В

 

5. Собрать схему (рис. 27.5) для снятия характеристики короткого замыкания. С помощью регулятора возбуждения, постоянно увеличивая I_в, снять графическую зависимость I_k = f (I_в). При проведении опыта следует сделать так, чтобы ток короткого замыкания I_k не превышал номинальный ток генератора I_k = 1,25 I _н. Результаты измерений занести в табл. 27.3.

 

Рис. 27.5. Схема опыта короткого замыкания

 

6. По результатам опыта холостого хода и короткого замыкания построить характеристики холостого хода Е ₀ = f (I_в) и короткого замыкания I_k = f (I_в) в одних осях координат и определить значение x_d (см. рис. 27.2).

 

Таблица 27.3

Данные опыта короткого замыкания

Iв, А
Ik, А

 

7. По результатам проделанных опытов сформулировать выводы.

 

Лабораторная работа № 28
ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ИНДУКТОРНОГО ГЕНЕРАТОРА

Цель работы: 1) изучить принцип работы и устройство однофазного индукторного генератора; 2) освоить способы вычисления числа зубцов ротора и снятия характеристики холостого хода, также внешней и регулировочной характеристик.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Освоение теоретического материала путем выполнения лабораторных работ, а также умение ответить на каждый контрольный вопрос (для самоподготовки) поможет успешно выполнить цикл лабораторных работ, составив по каждому из них отчет в соответствии с указанными требованиями и сроками защиты.

Успешному усвоению курса должно способствовать знание не только таких дисциплин, как: «Физика», «Высшая математика», «Электротехника» или «Теоретические основы электротехники», но и специальных
других.

Теоретические основы электромашиностроения были заложены Фарадеем, открывшим закон электромагнитной индукции ещё в 1831 г. Преобразование электрической энергии в механическую и создание первой модели электродвигателя было осуществлено на 10 лет раньше, в 1821 г.

Отечественное машиностроение нуждается в квалифицированных кадрах электромашиностроителей – инженеров и техников.

Даже тем выпускникам, которые после окончания вуза не будут работать в сфере электромашиностроения, в той или иной степени понадобятся знания, необходимые при работе с электрическими машинами. И чем выше будет уровень теоретических и практических знаний, приобретенных при изучении этой дисциплины, тем плодотворнее будет работа.

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Беспалов, В.Я. Электрические машины [Текст]: учеб. пособие для вузов / В.Я. Беспалов, Н.Ф. Котеленец. – М.: Академия, 2006. – 320 с.

2. Кацман, М.М. Справочник по электрическим машинам [Текст]: учеб. пособие для сред. проф. образования / М.М. Кацман. – М.: Академия, 2005. – 480 с

3. Епифанов, А.П. Электрические машины [Текст]: учебник / А.П. Епи­фанов. – СПб.: Лань, 2006. – 272 с.

4. Сечин, В.И. Электрические машины. и электропривод [Текст]: сб. лаб. работ / В.И. Сечин, В.М. Пашнин, Л.В. Ющенко. – Хабаровск:
Изд-во ДВГ