Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

Подписываем
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лаба8 Даны схемы электроснабжения. Надо рассчитать токи, номинальные и расчетные мощности ЭП и на щитах. Подобрать токи автоматов защиты и их характеристики для электродвигателей.
Лабораторная работа №1 «Однофазная нагрузка в сети. Компенсация реактивной мощности»
Цель работы: Научиться с помощью электроизмерительных приборов, а также расчетным путем определять потребляемый ток, полную и активную мощность, коэффициент мощности. Научиться определять емкость конденсатора для компенсации реактивной мощности нагрузки.
Описание электрической нагрузки сети.
Однофазная нагрузка питается от сети 220В и состоит из электроприемников рассчитанных на 220В: лампы накаливания, нагревательной спирали, люминесцентной лампы и электродвигателя. Для проведения электрических измерений включены приборы – ваттметр PW и амперметр PA.
Порядок выполнения. Практическая часть.
Лампа накаливания |
Нагревательная спираль |
Люминесцентная лампа |
||||
40Вт, cosφ=0.85 |
80Вт, cosφ=0.9 |
120Вт, cosφ=0.9 |
160Вт, cosφ=0.96 |
200Вт, cosφ=0.96 |
||
Электродвигатель |
||||||
400Вт, КПД=0.7 cosφ=0.8 |
500Вт, КПД=0.8 cosφ=0.85 |
600Вт, КПД=0.8 cosφ=0.85 |
800Вт, КПД=0.8 cosφ=0.85 |
1000Вт, КПД=0.9 cosφ=0.85 |
||
100Вт |
400Вт |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
150Вт |
500Вт |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
170Вт |
600Вт |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
200Вт |
800Вт |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
250Вт |
900Вт |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
500Вт |
1000Вт |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
Теоретическая часть.
Вопросы и задания к защите, ответы обосновать:
Лабораторная работа №2 «Симметричная и несимметричная нагрузка в трехфазной сети»
Цель работы: Исследовать симметричный и несимметричный режим работы нагрузки в трехфазной сети. Научится при помощи векторной диаграммы определять ток в нулевом проводнике, а также напряжения на электроприемниках при обрыве нулевого проводника.
Описание электрической нагрузки сети.
В трехфазную сеть 380В включены «звездой» лампы, рассчитанные на напряжение 220В. Мощность лампы и их количество в фазах можно задавать. Имеются амперметры, показывающие линейный ток и ток в нейтральном проводнике, и вольтметры, показывающие фазное напряжение на лампах.
Порядок выполнения.
Мощность лампы, Вт |
100 |
200 |
250 |
300 |
400 |
500 |
|
Количество ламп в фазах: |
первой |
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
2 |
второй |
2 |
3 |
4 |
1 |
3 |
4 |
|
третьей |
3 |
4 |
1 |
2 |
4 |
1 |
|
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
||
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
||
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
Вопросы и задания к защите, ответы обосновать:
Лабораторная работа №3 «Трехфазный трансформатор»
Цель работы: Изучить способы соединения обмоток трансформатора для получения нужного линейного напряжения на вторичной обмотке, научится правильно определить параметры холостого хода трансформатора, линейный и фазный коэффициенты трансформации, изучить работу трансформатора под нагрузкой.
Вари-анты |
U1, кВ |
Транс-форматор |
Схема соединения обмоток |
Активная мощность электроприемника P, кВт |
1-5 |
10.3 |
ТМ-40 |
Y/Y |
10 |
6-10 |
10.3 |
ТМ-60 |
Y/Y |
20 |
11-15 |
6 |
ТМ-60 |
Δ/Y |
20 |
16-20 |
10.3 |
ТМ-100 |
Y/Δ |
20 |
21-25 |
6 |
ТМ-100 |
Δ/Δ |
20 |
26-30 |
6 |
ТМ-100 |
Y/Y |
20 |
Выполнение работы.
Параметр |
Количество электроприемников в нагрузке |
||||||
0 (хол. ход) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Сторона ВН |
U1, В |
||||||
I1, A |
|||||||
Сторона НН |
U2, В |
||||||
I2, A |
|||||||
Мощность подключенной нагрузки, S2, кВА |
- |
||||||
β, % |
- |
Полную мощность S2 нагрузки при разном количестве электроприемников можно определить через треугольник мощностей или по линейному току и напряжению. Коэффициент загрузки трансформатора – отношение полной мощности нагрузки, к номинальной мощности трансформатора β=S2/Sтр (Sтр приводится в обозначении, например, ТМ-40 Sтр=40кВА).
Построить график изменения линейного напряжения от загрузки трансформатора U2(β). Как видно, при увеличении нагрузки линейное напряжение на стороне НН «проседает», поэтому на холостом ходу напряжение специально завышают до примерно 400В, чтобы под нагрузкой оно «просело» до напряжения примерно 380В, на которое рассчитаны подключаемые электроприемники.
Вопросы и задачи к защите
Лабораторная работа №4 «Испытание и работа асинхронного электродвигателя»
Цель работы: Исследовать работу асинхронного электродвигателя под нагрузкой. Определить критический и пусковой моменты, построить механическую характеристику при номинальном и пониженном напряжении сети. Построить рабочие характеристики электродвигателя по которым определить его номинальные параметры.
Описание. Электродвигатель поднимает груз, массу которого можно изменять. Тахометр, амперметр и ваттметр показывают частоту вращения вала, потребляемый ток и активную мощности электродвигателя.
Задание1. Выбрать электродвигатель для испытаний по вариантам: 1-10 выбирают А4-1, 11-20 выбирают А4-2, 21-30 выбирают А4-3.
Запустить электродвигатель включением в сеть. Постепенно увеличивая массу груза от 0 с шагом 40-50кг до полной остановки электродвигателя записывать в таблице: частоту вращения, потребляемый ток, активную мощность и температуру электродвигателя.
Как можно точнее определите максимальную массу груза, при которой вал еще вращается. По максимальной массе поднимаемого груза определите максимальный (критический) момент нагрузки Мкр.
Нагрузка |
Электродвигатель |
|||||||
Масса груза, кг |
М, Нм |
P2, кВт |
n, мин-1 |
I, A |
P, кВт |
°С |
КПД |
cosφ |
расчет |
расчет |
расчет |
расчет |
|||||
Отключить электродвигатель от сети. Последовательно увеличивая массу груза от 0 и запуская электродвигатель определить такую максимальную массу груза, при которой электродвигатель еще запускается. Вычислить пусковой момент Мп электродвигателя.
Отключить электродвигатель от сети. Установить массу груза примерно 20-40% от максимальной. Включить электродвигатель и по отклонению стрелки амперметра определить пусковой ток Iп.
Нагрузка на валу в Нм определяется массой груза: , радиус вала принять 0,01м. Полезная мощность на валу в Вт: . КПД электродвигателя в %: . Коэффициент мощности: , где S полная мощность в ВА - для трехфазного электроприемника .
Построить графики.
А) механической характеристики n(М). Частоту вращения откладывать на вертикальной оси от 0. Указать на графике точками: Mкр, Мп, n0.
Б) рабочих характеристик электродвигателя: n, I, КПД, cosφ, температуры в зависимости от P2 на одних осях.
Дополнительно получить и построить механическую характеристику при пониженном напряжении сети на 10%.
В области максимального КПД и cosφ электродвигателя будут находиться его номинальные эксплуатационные параметры. Номинальную мощность на валу электродвигателя выбрать наиболее близкую из стандартного ряда номинальных мощностей электродвигателей Pн 1,5; 2,2; 3,0; 4,0 кВт. Записать номинальные параметры: Pн, nн, КПД, cosφ, Iн, U.
Определите и укажите номинальный момент Мн и номинальную частоту вращения nн на графике механической характеристики.
Решить задачи.
Вопросы к защите.
Что такое механическая характеристика и рабочие характеристики электродвигателя?
Чем опасно снижение напряжение в сети?
Звездой или треугольником следует включить обмотки электродвигателя в сеть 380В, если обмотка рассчитана: а) на 220В, б) 380В.
Лабораторная работа 5. Выбор и испытание кабелей и аппаратов защиты.
Цель работы. Научится выбирать кабели для подключения электроприемников к сети, а также аппараты защиты.
Описание. К главному распределительному щиту 380В двух- и трехжильным кабелями подключается электроприемники - однофазная осветительная установка и трехфазный электродвигатель. Для защиты кабелей от превышения допустимого тока служат автоматические выключатели.
Задание 1. По известным мощностям электроприемников (см. табл.) определить токи и подобрать кабели АВВГ (четные варианты) или ВВГ (нечетные варианты), а также автоматические выключатели для защиты кабелей.
Сечения кабелей выбирается таким, чтобы его максимально допустимый ток Iдоп превышал расчетный I: I<Iдоп. Номинальный ток аппарата защиты кабеля должен быть меньше Iдоп, и больше расчетного I: I<Iн<Iдоп.
При выборе автомата к кабелю электродвигателя проверить соответствие характеристики «С» автомата пусковому току электродвигателя (пусковой ток принять в 5 раз больше его номинального тока).
Трехфазный электродвигатель 380В |
Осветительная установка 220В |
|||||
1кВт |
2кВт |
3кВт |
4кВт |
5кВт |
6кВт |
|
10кВт |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
15кВт |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
20кВт |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
25кВт |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
26 |
30кВт |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
Подключить электроприемники к сети включив автоматические выключатели. При этом кабели не будут перегреваться выше 60-70 °С, а автоматические выключатели не отключатся.
Нарисовать схему в отчете с выбранными кабелями и аппаратами защиты, как показано на рисунке. Марка автоматических выключателей ВА-47. Количество полюсов: 2р или 3р.
Задание 2. Определить время отключения одного из автоматических выключателей при различных протекающих токах. Для этого:
Аналогично определить время отключения автомата при токах в 1.5, 2, 3, 4 и 5 раз больше номинального тока автомата.
Построить график времятоковой характеристики с логарифмической шкалой времени отключения (см. пример на рис.). Ось токов откладывать от номинального тока автомата, до тока мгновенного срабатывания. Время мгновенного срабатывания принять 0,1с.
Вопросы.
Лабораторная работа 6. Электрические аппараты управления.
Цель работы: Изучить работу электрических аппаратов управления.
Описание. Электродвигатели насоса и грузовой тележки управляются при помощи электрических аппаратов. На стенде показана схема силовой части (справа) и схема управления (слева).
Работа происходит следующим образом. Электродвигателя насоса включается в сеть при помощи контактора КМ1. При включении контактора КМ2 электродвигатель тележки передвигает ее влево, при включении контактора КМ3 двигатель реверсируется и тележка движется вправо. Для ограничения хода тележки влево и вправо имеются соответствующие путевые выключатели SQ1 и SQ2. Также в схеме управления используется реле времени КТ1 с выдержкой времени 10 сек.
Работа электрических аппаратов управления. При подаче напряжения на катушку управления контактора, например, КМ1 происходи замыкание контактов КМ1.1-3, при отключении катушки, контакты возвращаются в исходное положение. Обозначение контактов КМ1.1, КМ1.2 и т.д. показывает их принадлежность к контактору КМ1.
Контакты реле времени КТ1 имеет контакты которые при подаче напряжения на катушку управления замыкаются (КТ1.1), либо размыкаются (КТ1.2) с задержкой. Также реле времени может иметь контакты замыкаются или размыкаются моментально как у контактора.
Концевые выключатели SQ работают следующим образом. При нажатии на шток выключателя, например, движущейся рабочей машиной происходит или замыкание или замыкание соответствующих контактов. Когда шток отпускается, контакты возвращаются в исходное положение.
Задание.
№ Схем |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Варианты |
1-5 |
6-10 |
11-15 |
16-20 |
21-30 |
1 – Работа насоса
2 – Остановка насоса
3 – Выдержка времени 10 сек.
4 – Тележка
5 – Тележка вправо
6 – Остановка тележки
Мощность лампы, Вт |
Ламп в фазе 1 |
Ламп в фазе 2 |
||||
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
||
Ламп в фазе 3 |
||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
||
100 |
3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
150 |
2 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
200 |
1 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
300 |
3 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
400 |
2 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
500 |
1 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
ЛР №2 «Исследование двигателя постоянного тока независимого возбуждения»
1. Изучение лабораторной схемы включения ДПТ НВ.
Обмотка якоря (ОЯ) и обмотка возбуждения (ОВ) подключены к источникам регулируемого постоянного напряжения. Амперметры включены последовательно в цепи ОЯ и ОВ для измерения потребляемого тока соответствующими обмотками. Частота вращения вала n определяется при помощи тахометра. Момент сопротивления М вращению вала можно изменять при помощи регулятора. Термометр показывает среднюю внутреннюю температуру электродвигателя.
2. Получение естественной механической характеристики ДПТ НВ.
М, Нм |
n, об/мин. |
3. Регулирование частоты вращения ДПТ НВ изменением напряжения на обмотке якоря.
М, Нм |
n, об/мин. |
|
Uя=0,75Uян= |
Uя=0,5Uян= |
|
4. Регулирование частоты вращения ДПТ НВ изменением напряжения на обмотке возбуждения.
М, Нм |
n, об/мин. |
|
Uв=0,75Uвн= |
Uв=0,5Uвн= |
|
5. Снятие рабочих характеристик ДПТ НВ.
Эксперимент |
Расчет |
||||||
M, Нм |
n, об/мин. |
Iя, А |
Iв, А |
T, С |
P2, Вт |
P1, Вт |
|
6. Определение пускового тока.
Вопросы к защите:
ЛР №4 «Регулирование частоты вращения АД при помощи преобразователя частоты ПЧ»
На стенде АД подключен к трехфазной сети через ПЧ. ПЧ позволяет изменять частоту сетевого напряжения поступающего на двигатель, а также величину напряжения.
Таблица – Результаты измерений
МХ |
Параметры |
0 |
М1 |
М2 |
Мкр |
Мп |
Естественная МХ f=50Гц U=380В |
М, Нм |
|||||
n, об/мин |
0 |
|||||
I, A |
||||||
t, C |
- |
|||||
Искуственная МХ f=25Гц U=380В |
М, Нм |
|||||
n, об/мин |
0 |
|||||
I, A |
||||||
t, C |
- |
|||||
Искуственная МХ f=25Гц U=190В |
М, Нм |
|||||
n, об/мин |
0 |
|||||
I, A |
||||||
t, C |
- |
Во сколько раз уменьшилась частота вращения АД при уменьшении частоты питающего напряжения?
Вначале Лабы должны быть краткие теоретические сведения.
АД
определить полезную мощность двигателя данного двигателя
что будет если…
определить кратность пускового тока, определить номинальный момент по наибольшему КПД. Определить инерцию ротора по времени останова пренебрегая трением. Определить время разгона электродвигателя на холостом ходу и под номинальной нагрузкой, используя замедленное воспроизведение и зная что замедление происходит в 10 раз.
Привести классы изоляции по температуре. Строить РХ по температуре.
Автомат
снять времятоковую характеристику автомата
Задано время пуска и пусковой ток, номинальный ток – определить подойдет ли автомат с заданной времятоковой характеристикой.
подобрать автомат размыкает при заклинивании за 1 сек и не более 5 сек при перегрузке.
измерить температуру кабеля при разных токах, построить график Т от тока.
температура плавления меди 1000 С
допустимая продолжительная температура изоляции и оболочки 60-65градусов
успеет ли автомат разомкнуть цепь, прежде чем провод нагреется до 60-65 град.
лаб работа: перекос фаз в трехфазной сети, рассчитать ток в нейтрали, лампочки.
лаб работа: постоянный ток, аккумулятор, работа источника, мощность
Трехфазная нагрузка
трехфазная сеть питает однофазные потребители на фазе А 200Вт, на фазе Б 500Вт, на С 2000Вт, их номинальное напряжение 220В. Определить возможность выхода из строя потребителей при аварийном разрыве нейтрального провода.
Почему трехфазные электродвигатели не имеют нейтрального провода.
Что такое симметричная нагрузка? Почему нейтральный провод делают меньшего сечения? К чему может привести обрыв линейного провода, нейтрального провода…
n, об/мин
M, Нм
n0
0
Мп
Мкр
50Гц 380В
25Гц 380В
25Гц 190В
I, A
t,
сек
100
10
1
0.1
120
100
80
60
Электродвигатель 380В
22кВт
Осветительная установка
220В
2,5кВт
40
20
ГРЩ
380В
L3, N
I=11А
ВВГ 2×2,5 Iдоп=27А
I=33А
ВВГ 3×6 Iдоп=42А
ВА-47-2р
С13А
ВА-47-3р
С40А
L1, L2, L3
80
60
40
20
6
8
4
Iн
2