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

55983. Taras Hryhorovych Shevchenko – poet, citizen artist 49.5 KB
  Equipment: multimedia projector, computers, audio CDs with songs based on Shevchenko’s poems. The classroom is decorated with reproductions of T.H. Shevchenko’s paintings, samples of Ukrainian embroidery and guilder rose (калина). The first slide of computer presentation reads
55985. Наша дума, наша пісня не вмре, не загине… 504 KB
  Важко,через сніги і морози, пробивається цього року весна. Але знаменна вона тим, в березневі дні народився геніальний співець і пророк нації Т. Шевченко. Він не просто поет, він – Пророк і Учитель.
55986. Свіча Шевченкова горить… 13.39 MB
  Мета заходу: викликати у студентів інтерес до постаті Великого Кобзаря; виховувати почуття патріотизму, національної гордості за свій народ і його видатних людей Звучить мелодія кобзи. Звук стихає, під тихий звук кобзи ведучі, одягнені в українські вишиванки – хлопець і дівчина студенти.
55987. Наша дума, наша пісня не вмре, не загине! 68.82 KB
  В похилій хаті край Над ставом чистим і прозорим Життя Тарасику дала Кріпачка мати вбита горем. Ведучий: Скільки тих шляхів на світі і куди вони всі ведуть Увечері сяде дід на призьбі малий Тарас коло нього показує дід на темне небо на зорі.
55988. Тарас Григорович Шевченко в англомовному світі 113.5 KB
  Англійська мова якою зараз говорять і яку розуміють на всіх континентах представила Шевченка для світової читацької громади найбільше. Майже всі поезії Шевченка відтворюють англійською мовою.
55989. Мій улюблений письменник Т.Г. Шевченко. Українські і британські письменники 46 KB
  Мета: Повторити і систематизувати знання учнів про деякі біографічні факти письменників, їх творчої спадщини; сприяти запамятовуванню вживання Passive Voice; перевірити знання учнів лексичного запасу з даної теми, розвивати вміння виконувати лексичні операції
55990. Стародавній Схід: далекий і близький 39.5 KB
  Навчальна мета: поглибити, узагальнити знання з теми. Засобом змагань викликати інтерес до творчої пошукової роботи; поєднати минуле і сучасне; навчити практично використовувати набуті знання у подальшому житті.
55991. Сценарій двомовного свята: «Лісова школа. Абетка» 53 KB
  Ні Лиско Петрівно, ці дітки особливі і вкрай талановиті. Я зараховую їх до нас в «Лісову школу». А за свою роботу та чудовий виступ пропоную нагородити їх подяками. По завершенню ведучі...