31409

Дослiдження фазообертача на обертовому трансформаторі

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Дослiдити зміни фази напруги на роторі обертового трансформатора в залежності від кута ротора. А з ротора знімається напруга U3. Якщо вісь обмотки ротора співпадає з вісю обмотки на яку подано напругу U1 то фаза напруги ротора U3 співпадає з фазою U1. Відповідно коли вісь обмотки ротора співпадає з вісю обмотки з напругою U2 фаза U3 співпадає з фазою U2.

Украинкский

2013-08-29

90.5 KB

0 чел.

4

Лабораторна робота № 16

Тема: Дослiдження фазообертача на обертовому трансформаторі.

Мета: Дослiдити призначення елементів фазозсування у колі живлення

обмоток статора обертового трансформатора. Дослiдити зміни фази напруги на роторі обертового трансформатора в залежності від кута ротора. Побудувати відповідні векторнi дiаграми напруг i струмiв.

Обладнання: Стенд з обертовим трансформатором і фазозсуваючими

елементами кола живлення статора, мультиметр, блок живлення змiнного струму. Для побудови креслень векторних дiаграм додатково потрiбен циркуль.

Загальні відомості

Обертовий трансформатор за своєю конструкціє схож на асінхронний двигун змінного струму. У нього є статор, ротор і контактні кільця зі щітками. На статор, в випадку коли обмотки статора виконують функції первинних, подаються напруги U1, U2 з відносним зсувом  фаз Δφ = π/2. А з ротора знімається напруга U3. Якщо вісь обмотки ротора співпадає з віс’ю обмотки на яку подано напругу U1, то фаза напруги ротора U3 співпадає з фазою U1. Відповідно, коли вісь обмотки ротора співпадає з віс’ю обмотки з напругою U2 – фаза U3 співпадає з фазою U2. У загальному випадку напруга оботки ротора має довільни зсув фаз ψ, який визначається кутом повороту ротора α (ψ ≈ α).  Ця властивість обертового трансформатора використовується для визначення кута повороту, а також для аналогового обчислення тригонометричних функцій (sin, cos) у системах автоматичного керування.

Для роботи обертового трансформатора потрібно мати дві однакові за амплітудою напруги з зсувом фаз Δφ = π/2. У лабораторномі стенді що живиться від однофазної мережі цю фунцію виконує фазозсуваюча ланка з ємністю. 

На малюнку наведено електричну схему стенду з фазозсуваючою ланкою. Тут L1, L2 обмотки статора, L3 – обмотка ротора. Елементи R1, C1 утворюють фазозсуваючу ланку обмотки L1. Опір R2, за умов належного опору R1, може не використовуватися. У стенді він потрібен лише для визначення фази струму обмотки L2. Напругу живлення E (змінний струм 50Hz) під’єднано до вузлів (гнізд) 0,4. Вихідна напруга U3 з керуємим зсувом фази може бути отримана на гніздах 0,3. Елементи фазозсуваючої ланки обрано таким чином, щоб струми (напруги) обмоток статора були однакові за амплітудою і мали відносний зсув фаз Δφ = π/2. Напругу на обмотках статора можна виміряти на гніздах 0,1 для U1 і 0,2 для U2. Переконатися у тому, що напруга на статорі має певний зсув фази можна вимірявши різницю напруг статора і ротора (гнізда 1,3 або 2,3).


На схемі показано, яким чином утворюється потрібні зсуви фаз на обмотках ротора.

Гілка R1, C1, L1

Обидві гілки

Гілка R2, L2

На лівому і правому малюнку напрямки струмів (напруг опорів) обрані  горізонтальними. На центральному малюнку ліва і права діаграма поєднані так, щоб співпадали напрямки напруги живлення E (вертикальний напрямок). Для цього виконано потрібні повороти діаграм.

План роботи

  1.  Під’єднати до стенду блок живлення змінного струму.
  2.  Виміряти  залежність напруг на гніздах обертового трансформатора в залежності від кута поворота ротора α. Результати вимирів занести до таблиці. Доцільно виміряти кожну напругу у всьому діапазоні кутів і лише потім перемикати мультіметр до інших гнізд.
  3.  Напруги U1, U2 на обмотках статора (гнізда 0,1 і 0,2)
  4.  Напруга між обмотками статора U1-U2” (гнізда 1,2).
  5.  Напруга U3 обмотки статора (гнізда 0,3).
  6.  Напруги обмотки ротора відносно напруг обмоток статора U1+U3” (гнізда 1,3), “U2+U3” (гнізда 2,3)
  7.  Переконайтися, що напруги обмоток статора не залежать від кута повороту ротора.
  8.  

Побудувати діаграму напруг U1, U2, “U1-U2” обмоток статора (обрати  відповідні середні значення). На малюнку показано приклад побудови діаграми.

  1.  Побудувати діаграми напруги U3 обмотки статора для різних значень кута ротора α. Побудову виконати за допомогою циркуля і лінійки використовуючі пари напруг U1, “U1+U3” і напруг U2, “U2+U3”. Позначити на діаграмі відповідні кути α. Для спрощення побудови доцільно використовувати середні значення напруг U1, U2, U3.

Таблиця Напруги обертового трансформатора


α

U1

U2

U1-U2”

U3

U1+U3”

U2+U3”

0

30

60

90

120

150

180

-150

-120

-90

-60

-30

0

Середнє

  1.  Визначити, яку траєкторію описує кінець вектора напруги U3 статора обертового трансформатора в залежності від кута повороту ротора α ?
  2.  Як співвідносяться кути вектора напруги U3 статора ψ з кутом повороту ротора α ?



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

75427. Двохпозиційні регулятори 96 KB
  Принцип роботи Двохпозиційні регулятори забезпечують хорошу якість регулювання для інерційних обєктів з малим запізнюванням не вимагають настройки і прості в експлуатації. Ці регулятори представляють звичайний і найбільш широко поширений метод регулювання...
75428. Передумови розвитку мехатроніки і сфери застосування мехатронних систем. Класифікаційні ознаки мехатроніки 53.5 KB
  Передумови розвитку мехатроніки і сфери застосування мехатронних систем. Класифікаційні ознаки мехатроніки Останніми роками виникла і бурхливо розвивається у всьому світі нова галузь науки і техніки мехатроніка. Вузли модулі і системи мехатроніки МС стають основою технологічних машин і агрегатів з новими властивостями для різних галузей промисловості а також вони можуть бути використані при розробці периферійних пристроїв устроїв...
75429. Концепція побудови мехатронних систем. Визначення і термінологія мехатроніки 52.5 KB
  Мехатроніка це нова галузь науки і техніки присвячена створенню і експлуатації машин і систем з компютерним управлінням рухом яка базується на знаннях в області механіки електроніки і мікропроцесорної техніки інформатики і компютерного управління рухом машин і агрегатів.
75430. Механічні та електричні інтерфейси сенсорів. Оптикомеханічні і фото імпульсні здавачі 45.5 KB
  Інтерфейси сенсорів залежно від фізичного характеру вхідних змінних стану системи можна розділити на електричні і механічні. До механічних відносяться приєднувальні пристрої для датчиків зворотного звязку приводів (оптикомеханічних, фотоімпульсних, кодових, тахогенераторів, потенціометрів, резольверов)
75431. Основні принципи техніки керування 511 KB
  Механічна енергія з валу електричного двигуна передається до регулювальної передачі в якій швидкість напрям та час тривання обертання стартстоп можуть регулюватися за допомогою механічних пневматичних гідравлічних або електричних сигналів. Це можна здійснити перериваючи неперервний обертовий рух за допомогою додаткового доданого до передачі вимикального механізму. Регульовані передачі. У більшості випадків потужність отримувана на вхідному валі передачі привідному є постійна.
75432. Передачі кочення 566.5 KB
  У регулювальних передачах кочення передавання моменту обертання здійснюється за допомогою конусних або кулькових елементів кочення рис. Елементами кочення в регулювальних планетарних передачах є наприклад конусні диски які обертаються планетарно навколо привідного вала рис. Рис. Фрикційна передача з Рис.
75433. Безконтактні вимикачі 32.5 KB
  Давач чи датчик У більшості сучасних словників української мови термін давач подається як єдиний можливий відповідник російського терміну рос. датчик. Слово датчик увійшло в українську як калька з російської і деякі словники фіксують обидва терміни давач та датчик хоч подають останній як менш рекомендований.
75434. Класифікація безконтактних вимикачів за принципом дії: індуктивні, ємкісні, оптичні, магніточутливі (геконові) 67.5 KB
  За вхідними фізичними величинами що підлягають перетворенню давачі бувають: електричні та магнітні; теплових величин; механічних величин; оптичних параметрів; форми та розмірів; акустичних величин; концентрації та складу; іонізаційного випромінення. За фізикохімічними ефектами що лежать в основі роботи вимірювальних перетворювачів розрізняють давачі: резистивні; ємнісні електростатичні; індуктивні та електромагнітні; електричного заряду напруги або струму; зміни геометричних розмірів маси або положення; оптичних ефектів;...
75435. Безконтактний індуктивний давач 129.5 KB
  Спектр застосування індуктивних безконтактних давачів обширний і включає практично всі галузі промисловості де необхідна автоматизація процесів. Переваги безконтактних індуктивних давачів: немає механічного зносу відсутні відмови повязані зі станом контактів...