4、直流他励电动机串电阻起动设计计算: ①. 选择起动电流I1和I2
起动电流I1=(1.5~2.0)IN=(1.5~2.0)1.20=(1.8~2.4)A
取I1=2A;
I2=(1.1~1.2) IN=(1.1~1.2)1.20=(1.32~1.44)A 取I2=1.2A
②.求出起动电流比β
β=I1/I2=2A/1.2A=1.7
③.求出电动机的电枢电路电阻Ra
Ra=[UaN-(PN/IaN)]/IaN=[220-(185/1.2)]/1.2=54.9Ω 求出起动时的电枢总电阻Rm
Rm= UaN/ I1=220/2=110Ω 求出起动级数m
m=[lg (Rm/ Ra)]/(lgβ)=[lg(110/54.9)]/lg1.7=1.302 取m=2
④.重新计算β并校验I2 β=1.42
I2= I1/β=2/1.42=1.41A (I2在规定范围内) ⑤.求出各级起动电阻
R0=Ra=54.9Ω
R1=βR0=1.42×54.9=77.96Ω R2=βR1=1.42×77.96=110.7Ω ⑥.求出各级起动电阻
Rst1=R1-R0=77.96-54.9=23.06Ω Rst2=R2-R1=110.7-77.96=32.74Ω 5、实验接线图:
6、实验步骤: ①选择仪器:
电压量程的选择如测量电动机两端为220V的直流电压,选用直流电压表为1000V量程档。
电流量程的选择因为直流并励电动机的额定电流为1.2A,测量电枢电流的电表A3可选用直流电流表的5A量程档;额定励磁电流小于0.16A,电流表A1选用200mA量程档。
变阻器的选择变阻器选用的原则是根据实验中所需的阻值和流过变阻器最大的电流来确定,电枢回路R1可选用D44挂件的90Ω与90Ω串联电阻,磁场回路Rf1可选用D44挂件的900Ω与900Ω串联电阻。 ②他励直流电动机的起动准备:
按原理图接线。图中直流他励电动机M用DJ15,其额定功率PN=185W,额定电压UN=220V,额定电流IN=1.2A,额定转速nN=1600r/min,额定励磁电流IfN<0.16A。校正直流测功机MG作为测功机使用,TG为测速发电机。直流电流表选用D31。Rf1用可调电阻器D44中的900Ω与900Ω电阻串联,使Rf1的阻值等于1800Ω,作为他励直流电动机励磁回路串接的电阻。Rf2选用可调电阻器D42中的900Ω与900Ω电阻串联,使Rf2的阻值等于1800Ω,作为MG励磁回路串接的电阻。R1选用可调电阻器D44中的90Ω与90Ω电阻串联,使R1的阻值等于180Ω,作为他励直流他励电动机的起动电阻,R2选用可调电阻器D42中的900Ω与900Ω并联后再与可调电阻器D41中的6个90Ω电阻互串联,作为MG的负载电阻。
接好线后,检查M、MG及TG之间是否用联轴器直接联接好。 ③他励直流电动机的起动与调速:
检查按原理图的接线是否正确,电表的极性、量程选择是否正确,电动机励磁回路接线是否牢靠。
将电动机电枢串联起动电阻R1、测功机MG的负载电阻R2、及MG的磁场回路电阻Rf2调到阻值最大位置,M的磁场调节电阻Rf1调到最小位置,断开开关S,并断开控制屏下方右边的电枢电源开关,并将控制屏上电枢电源?电压调节?旋钮调至最小,作好起动准备。
开启控制屏上的电源总开关,按下其上方的“开”按钮,接通其下方左边的励磁电源开关,观察M及MG的励磁电流值,调节Rf2使If2(电流表A2)于校
正值(100mA)并保持不变,再接通控制屏右下方的电枢电源开关,调节控制屏上电枢电源?电压调节?旋钮,使电动机M起动。
M起动后观察转速表指针偏转方向,应为正值。(若不正确,先关断电枢电源开关,再关断励磁电源开关,用励磁电源极性对调来纠正转向,重复步骤(1)(2),使电动机M起动。)电动机M起动后,调节控制屏上电枢电源电压为220伏。减小起动电阻R1阻值,直至短接。
合上校正直流测功机MG的负载开关S,调节输入电压值,记录电枢电流I,励磁电流If,转速n的值,并由此计算出转矩T。记录于表6-1中。
调节他励电动机电枢回路的电阻R1,记录转速n于表6-2中。 调节励磁回路的电阻Rf1,测转速n,记录于表6-3中。
6、实验数据如下表
表6-1
表6-2
表6-3
(六)实验思考
1、如何实现直流电动机的正反转?
答:①电枢反接法,即保持励磁绕组的端电压极性不变,通过改变电枢绕组端电压的极性使电动机反转; ②励磁绕组反接法,即保持 电枢绕组端电压的极性不变,通过改变励磁绕组端电压的极性使电动机调向。当两者的电压极性同时改变时,则电动机的旋转方向不变。
他励和并励直流电动机一般采用电枢反接法来实现正反转。他励和并励直流电动机不宜采用励磁绕组反接法实现正反转的原因是因为励磁绕组匝数较多,电感量较大。当励磁绕组反接时,在励磁绕组中便会产生很大的感生电动势.这将会损坏闸刀和励磁绕组的绝缘。
串励直流电动机宜采用励磁绕组反接法实现正反转的原因是因为串励直流
电动机的电枢两端电压较高,而励磁绕组两端电压很低,反接容易,电动机车常采用此法。
2、如何实现发电机的极性改变?
答:一种是改变绕线方向,一种是改变电动机转向。两者不可同时改变,如果都变了,就相当于没变。
课题2 三相变压器参数测定试验设计
(一) 课题设计原理
变压器是用来变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。变压器的工作原理是建立在电磁感应原理基础之上的。变压器铁芯内产生的总磁通分为两个部分,其中主磁通应电势
,磁通
是以闭合铁心为路径,它同时匝链原、副绕组,分别感
是变压器传递能量的主要因素。还有另一部分磁通通过非
磁性物质而形成闭合回路,变压器负载运行时,原、副方都存在这部分磁通,分别用
和
表示。而变压器空载运行时仅原方有
,这部分磁通属于非工
和
作磁通,其量值约占总磁通的,故把这部分磁通称为漏磁通。漏磁通
和
分别单独匝链变压器的原绕组和副绕组,并在其中感应电势。实际
变压器中既有磁路问题又有电路问题,这样将会给变压器的分析、计算带来困难。为此,对变压器的电压、电流和电势的关系进行等值变换(即折算),可将同时具有电路和磁路的问题等值简化为单一的电路问题,以便于计算。图为双绕组变压器的“型”等值电路。变压器的参数即为图中的
等。因此,等值电路中所有参数包括各电压、电流、电势的值均为单相数值。变压器归算的基本方程式为:
式中
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