Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»
Кафедра электромеханики
ИСПЫТАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА
Методические указания
К выполнению лабораторных работ
Иваново 2008
Составители: Ю.Б. КАЗАКОВ
А.И. ТИХОНОВ
Редактор В.П. ШИШКИН
Методические указания предназначены для студентов, выполняющих лабораторные работы по электрическим машинам постоянного тока в рамках дисциплин «Электромеханика», «Электрические машины», «Электротехника».
Приведены схемы и программы испытаний генераторов и двигателей постоянного тока с разными типами возбуждения, методы снятия характеристик, их виды, контрольные вопросы при подготовке к отчетам.
Рецензент
кафедра электромеханики Ивановского государственного энергетического университета
ИСПЫТАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА
|
|
Методические указания к выполнению лабораторных работ
Составили: КАЗАКОВ Юрий Борисович
ТИХОНОВ Андрей Ильич
Редактор Н.С. Работаева
Лицензия ИД №05285 от 4 июля 2001 года
Подписано в печать. Формат 60х84 1/16.
Печать плоская. Усл. печ. л.. Тираж 100 экз. Заказ №
ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина» (ИГЭУ)
153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34.
Отпечатано в РИО ИГЭУ.
Введение
В методических указаниях описаны виды выполняемых в лаборатории электромеханики лабораторных работ по машинам постоянного тока в рамках учебных дисциплин «Электромеханика», «Электрические машины», «Электротехника» и др.
Аппаратная часть комплекса лабораторного оборудования выполнена по блочному (модульному) принципу и содержит:
- разработанные и изготовленные с учетом учебных задач электрические машины постоянного и переменного тока, объединенные в электромашинный агрегат, трансформаторы, элементы электрических цепей;
- источники питания;
- измерительные преобразователи и приборы;
- трехсоставной лабораторный стол со встроенным контейнером для хранения съемных функциональных блоков, проводников и методических материалов, рамами для установки необходимых в эксперименте функциональных блоков.
Электромашинный агрегат предназначен для электромеханического преобразования энергии, получения сигналов, определяющих частоту вращения и угловое положение подвижных частей агрегата. Он включает сочлененные между собой и установленные на едином основании машину постоянного тока, машину переменного тока и преобразователь угловых перемещений для определения частоты вращения вала. При испытании машин постоянного тока машина переменного тока используется как приводной синхронный двигатель или как нагрузочный синхронный генератор.
|
|
Концы обмоток машин выведены через гнезда на терминальные панели, прикрепленные к их корпусам. Технические данные электрических машин постоянного и переменного тока электромашинного агрегата, преобразователя угловых перемещений приведены в табл. В1.
Питание комплекса осуществляется от трехфазной электрической сети напряжением 380 В с нейтральным и защитным проводниками. Потребляемая мощность до 500 Вт.
Таблица В1. Технические данные электрических машин постоянного и переменного тока, преобразователя угловых перемещений
Машина постоянного тока (тип 101.2) | |
Номинальная мощность, Вт | |
Номинальное напряжение якоря, В | |
Номинальный ток якоря, А | 0,56 |
Сопротивление обмотки якоря и щеточного контакта Rя, Ом | |
Обмотка возбуждения ‑ две обмотки Е1-Е2 и Е3-Е4 | |
Номинальный ток отдельной обмотки возбуждения, А | 0,25 |
Напряжение одной обмотки возбуждения, Uf, В | 110 В |
Сопротивление одной обмотки возбуждения, Rf, Ом | |
Возбуждение машины: независимое или параллельное - обмотки соединяются последовательно; последовательное ‑ обмотки соединяются параллельно; смешанное – возможно при напряжении менее 110 В и токе менее 0.25 А | |
КПД, % | 57,2 |
Направление вращения | реверсивное |
Номинальная частота вращения, мин–1 | |
Режим работы двигательный, генераторный | |
Машина переменного тока (тип 102.1) (синхронная машина) | |
Число фаз на статоре | |
Число фаз на роторе | |
Номинальная активная мощность, Вт | |
Номинальное напряжение, В | |
Схема соединения обмоток статора | |
Сопротивление фазной обмотки, Rс, Ом | |
cos jH | |
Номинальный ток статора, А | 0,26 |
Ток возбуждения холостого хода, А | 1,6 |
Номинальное напряжение возбуждения, В | |
Номинальный ток возбуждения, А | 1,85 |
Направление вращения | любое |
Номинальная частота вращения, мин–1 | |
Преобразователь угловых перемещений (тип 104) | |
Модель | ВЕ 178А |
Число выходных каналов | |
Число импульсов за оборот в серии | |
Диапазон изменения частот вращения вала, мин-1 | 0..6000 |
Переченьи данные аппаратуры стенда приведены в таблице В2.
Таблица В2. Перечень и технические данные аппаратуры стенда
Обозначение/Тип | Наименование | Параметры |
G1/201.2 | Трехфазный источник питания | ~ 400 В / 16 А |
G2/206.1 | Источник питания постоянного тока | -0…250 В/ 3 А (якорь) -220 В/ 1 А (возбужд.) |
G3/209.2 | Возбудитель синхронной машины | -0…40 В / 3,5 А |
А2/347.1 | Трёхфазная трансформаторная группа | 3´80 ВА/ 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В |
А6, А8 /301.1 | Трехполюсный выключатель | ~ 400 В / 10 А |
А9/307.1 | Реостат в цепи ротора машины переменного тока | 3 ´ 0…40 Ом / 1 А |
А10/306.1 | Активная нагрузка | 220 В / 3´0…50 Вт; |
А11/308.1 | Реостат | 0…2000 Ом / 0.3 А |
А13/323.2 | Реостат | 2×0…100 Ом / 1 А |
Р1/508.2 | Блок мультиметров | 0...1000 В / 0...10 А / 0…20 МОм |
Р2/507.2 | Измеритель мощностей | 15; 60; 150; 300; 600 В / 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 А. |
Р3/506.2 | Указатель частоты вращения | -2000…0…2000 мин-1 |
Для работы стенда необходимо выполнение электрической схемы соединений тепловой защиты машины переменного тока (рис. В1).
Подготовка и проведение измерений