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.
|
Измерено |
Вычислено |
|||||||
|
U1, В |
U20, В |
I10, А |
P0, Вт |
n |
cosj0 |
j0 |
S, ВА |
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.
|
Измерено |
Вычислено |
|
||||||||
|
U1, В |
I1, В |
P1, Вт |
I2, A |
U2, В |
cosj1 |
b |
P2, Вт |
h |
DU,% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.
|
Измерено |
Вычислено |
||||||||||
|
U1K, В |
I1K, A |
P1K, Вт |
I2, A |
cosjK |
ZK, Ом |
rK, Ом |
ÕÊ, Îì |
UK,% |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
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.
Наиболее распространенные магнитные пускатели типа ПМЕ, ПМЛ, ПМА позволяют осуществить до 150 включений в час. Катушки магнитных пускателей изготавливаются на 110, 127, 220, 380 и 660 В. При выборе магнитных пускателей обращают внимание на наибольшую допустимую мощность электродвигателя при данном напряжении и на напряжение катушки. В сетях с напряжением 380/220 В можно использовать катушки с напряжением 380 и 220 В. В первом случае катушка должна включаться на линейное напряжение (две любые фазы), во втором - на фазное (любая фаза и нуль).
Для управления магнитными пускателями применяются кнопочные станции. Они могут быть одно-, двух - и многопостовые.
Для защиты электродвигателя и схемы управления от коротких замыканий применяются плавкие предохранители и автоматические выключатели.
Для защиты электродвигателя от перегрузки используют тепловые реле и автоматические выключатели с тепловыми расцепителями. Плавкие предохранители от перегрузки электродвигатели не защищают.
Рассмотрим работу схемы управления (рис.1).
После включения автоматического выключателя QF при нажатии кнопки SB2 "Пуск" протекает ток по цепочке: фаза С®SB1®SB2® катушка КМ®контакт КК®нулевой провод N. Следовательно, катушка КМ получает питание и втягивает сердечник с контактной группой. Контакты КМ замыкаются, и на электродвигатель М подается трехфазное напряжение.
Для того, чтобы двигатель не остановился после отпускания кнопки SB2, параллельно ей подключается вспомогательный контакт КМ, шунтирующий кнопку "Пуск".
Тепловое реле КК предназначено для защиты двигателя от перегрузок. При увеличении тока сверх допустимой нормы тепловое реле срабатывает, размыкая при этом свой контакт КК в цепи питания катушки магнитного пускателя КМ. Повторный пуск ТАД после срабатывания пусковой защиты возможен после ручного возврата контактов реле КК в исходное положение через некоторое время, необходимое для остывания теплового реле КК.
Перед пуском ТАД необходимо устранить причины, приведшие к срабатыванию тепловой защиты.
При отсутствии у потребителя трехфазного напряжения трехфазный двигатель можно запустить в однофазном режиме. На рис.2 приведены основные схемы такого пуска.
Так как при подключении одной фазы круговое вращающееся магнитное поле отсутствует, то для пуска необходимо обеспечить сдвиг токов в пусковой и рабочей обмотках относительно друг друга. Для обеспечения фазового сдвига обычно используют конденсаторы, емкость которых рассчитывается следующим образом.
Для пуска необходима большая емкость, чем для рабочего режима
Спуск = (2...2,5) ×Cраб
После пуска пусковые конденсаторы отключают в целях уменьшения нагрева обмоток статора.
Рабочая емкость определяется из паспортных данных ТАД.
Для схемы 2 а) Ср = 2800 Iн /Uн;
для схемы 2 б) Ср = 4800 Iн/Uн;
для схемы 2 в) Ср = 1600 Iн/Uн.
Применяются конденсаторы марок БГГ, МБГ4, МБГ0 и др. на напряжение не меньше амплитудного.
Мощность двигателя в однофазном режиме составляет примерно половину мощности, развиваемой ТАД в трехфазном режиме.
ЗАДАНИЕ ПО РАБОТЕ
1. Изучить схему управления ТАД (рис.1).
2. Ознакомиться с устройством магнитного пускателя, кнопочных станций, теплового реле, записать их технические данные и данные электродвигателя.
3. Собрать схему и пустить электродвигатель.
4. Изменить направление вращения электродвигателя.
5. Изучить схему пуска ТАД в однофазном режиме (рис.2).
6. Собрать одну из схем, рассчитать емкость конденсаторов и произвести пуск.
7. Изменить направление вращения электродвигателя.
8. Составить краткие выводы по работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Назовите элементы магнитного пускателя, его устройство и назначение.
2. Как защищается электродвигатель от коротких замыканий?
3. Как защищается электродвигатель от перегрузки?
