Исследование электрических машин постоянного и переменного тока: Методические указания к лабораторным работам, страница 3

3.  Регулировочные характеристики представляют собой зависимости тока возбуждения от тока силовой цепи для генератора при постоянном напряжении, для двигателя при постоянной частоте вращения. Они показывают, как нужно регулировать ток возбуждения для сохранения постоянства напряжения (генератор) или частоты вращения (двигатель) при изменении нагрузки.

Более подробно характеристики генераторов и двигателей рассмотрены в указаниях по отдельным работам.

Перед началом снятия характеристики следует установить диапазон изменения регулируемых величин исходя из номинальных данных машины, допуская превышение их на 15 – 20 %. Число замеров (точек характеристики) должно быть не менее 5 – 6, и эти замеры  следует приблизительно равномерно распределить по всему диапазону измерений. Обязательно должны быть выполнены замеры при значениях величин, соответствующих номинальному режиму и холостому ходу (кроме двигателей постоянного тока последовательного возбуждения).

После выполнения работы протокол испытаний должен быть подписан преподавателем.

Выполнение отчета по работе

При оформлении отчета следует придерживаться основных правил составления протокола испытаний электрической машины.

Отчет составляется каждым студентом. Его представление к следующему лабораторному занятию обязательно. Рекомендуется оформлять отчет в возможно короткий срок после выполнения работы.

Содержание отчета

1. Название работы, дата выполнения, фамилия автора, номер учебной группы.

2. Номинальные данные всех электрических машин и измерительных приборов, использованных в работе.

3. Таблицы измеренных и рассчитанных величин и расчетные формулы.

4. Графики характеристик на миллиметровке, вшитые или вклеенные в отчет.

5. Выводы и заключения по работе; в частности, анализ причин отклонения результатов исследования от предполагаемых, если такие отклонения возникли.

При вычерчивании графиков следует придерживаться следующих рекомендаций. Графики выполняются на миллиметровой бумаге тетрадного формата. Масштабы выбираются в круглых, удобных для построения, числах так, чтобы график был близок к квадратной форме. Масштабы наносятся на оси через каждый сантиметр, причем нулевые значения должны быть приняты в начале координат. При нанесении на один график нескольких кривых проводят ряд параллельных осей ординат и указывают на них требуемые масштабы. Однако начало координат во всех случаях принимается одно, соответствующее первой справа оси ординат. Разрывы осей координат не допускаются.

На график следует нанести все точки, полученные в опыте, однако нередко отдельные точки по различным причинам выпадают из общей закономерности. В этом случае выпадающие точки отбрасываются, и кривая проводится помимо них. При построении нескольких кривых на одном графике рекомендуется применение цветных карандашей. В заголовке графика должно быть указано название характеристики и численное значение постоянных величин, при которых они снимались.

Лабораторная работа №1

Исследование однофазного двухобмоточного трансформатора.

(Г.Л. Болдырев)

Цель работы -  ознакомиться с устройством и работой  однофазного трансформатора в режимах холостого хода, короткого замыкания и при непосредственной нагрузке.

Программа работы

1.  Провести опыт холостого хода (х.х.). По результатам опыта вычислить коэффициент трансформации ; ток холостого хода , коэффициент мощности j₀, параметры намагничивающего контура схемы замещения. Зависимости:  построить на одном графике.

2. Провести опыт короткого замыкания. По результатам опыта определить . Построить на одном графике зависимости:. Определить параметры схемы замещения:.

3. Исследовать трансформатор методом непосредственной нагрузки. Снять внешнюю характеристику  при .

По данным опыта построить зависимости , =. Провести сравнение КПД и для  , полученного методом непосредственной нагрузки и косвенным методом.

 Опыт холостого хода

Холостым ходом трансформатора называется режим работы при питании первичной обмотки трансформатора от источника переменного напряжения и разомкнутой вторичной обмотки.

Опыт х.х. осуществляется при номинальной частоте и различных значениях синусоидального напряжения первичной обмотки с целью опытного определения потерь и тока х.х. трансформатора.

Для проведения опыта собирают схему понижающего трансформатора, представленную на рис. 2.

Измерительные приборы подбираются с учетом величины измеряемых напряжений и токов: вольтметры должны быть рассчитаны на номинальные напряжения обмоток, амперметр и ваттметр - на ток 5 – 10%  от .

Коэффициент трансформации определяется отношением номинального напряжения на первичной обмотке (обмотке высшего напряжения) к напряжению на вторичной обмотке (обмотке низшего напряжения).

Для этого при помощи ЛАТРа на первичной обмотке устанавливают номинальное напряжение  и записывают показания приборов в табл.2.

Таблица 2

Измеряют				Вычисляют
, В	, В	, А	, Вт		, %	, А	, А

Определить , значение тока х.х. в процентах от ; его активную  и реактивную  составляющие.

Известно, что , поэтому можно считать, что  , т.е. ток холостого хода имеет реактивный характер и является током намагничивания для трансформатора. Это подтверждается и низким значением коэффициента мощности, который определяется в общем случае как ; в режиме холостого хода как .

Активная мощность, потребляемая трансформатором при опыте х.х., состоит  из потерь в стали магнитопровода  и потерь в первичной обмотке , т.е. , но т.к. потери в обмотке малы и ими можно пренебречь, .

По величине тока х.х. делают вывод о степени насыщения магнитопровода трансформатора.

Параметры намагничивающей ветви схемы замещения трансформатора (рис.4) определяются по формулам:

      - полное сопротивление, формула справедлива только при ;

         - активное сопротивление;

 - индуктивное сопротивление намагничивающей ветви.