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

72686. Структурный синтез логического преобразователя УА 275.05 KB
  Потребность в вычислениях возникла у людей на самых ранних стадиях развития человеческого общества. Причем с самого начала для облегчения счета люди использовали различные приспособления ( счеты, арифмометры). Многие из них были весьма интересными и остроумными по принципу действия...
72688. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ РЕЛЯЦИОННОГО ПОДХОДА СУБД ACCESS И С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВ VISUAL PROLOG 2.09 MB
  Систему, которую намерены построить мы, относится к классу идентификационных (или диагностических) систем. Системы этого класса решают задачу определения, т.е. идентификации, объекта по его признакам.
72690. ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА НАРУШЕНИЙ ГЕМОСТАЗА 10.55 MB
  Оценка состояния свертывающей системы крови одна из самых сложных диагностических задач. В настоящем пособии этот вопрос рассматривается с различных точек зрения: общих биологических закономерностей функционирования многокомпонентных систем организма патофизиологических механизмов...
72692. Перевірка рівня сформованості основних навичок роботи з електронними таблицями 104 KB
  Права частина служить для переміщення по таблиці вправо уліво а ліва частина що містить ярлички аркушів дозволяє переміщатися між аркушами. Створення таблиці Створіть заготівлі таблиці самостійно застосовуючи наступні операції: запуск Excel; форматування рядка заголовка.
72693. Дослідження мультивібратора на напівпровідникових транзисторах 2.58 MB
  Відповідно, параметри транзисторів повинні бути повністю ідентичні. І така ідеальна схема буде непрацездатною: обидва транзистори будуть відкриті. Неможливість реально забезпечити абсолютну симетрію і наявність додатного зворотного зв’язку призводять до того, що після подачі напруги живлення...