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 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.

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

71093. Охрана труда. Правовые основы охраны труда 66.5 KB
  В условиях становления рыночной экономики и социальной нестабильности обостряется проблема соблюдения прав работников на нормальные условия и охрану труда. В Российской Федерации в последние годы практически во всех отраслях народного хозяйства наблюдалась тенденция ухудшения условий труда, увеличения числа аварий...
71094. Отчет о финансовых результатах 59.42 KB
  Наиболее значимой отчетной формой о финансовых результатах отчетного периода является отчет о финансовых результатах (прибылях и убытках). Формирование и представление указанных показателей в бухгалтерской отчетности может осуществляться различными способами.
71095. Пояснения, представляемые в составе годовой отчетности 68.12 KB
  Отчета об изменениях капитала Назначение отчета о движении денежных средств. Классификация денежных потоков. Содержание и порядок формирования отчета о движении денежных средств. Содержание и порядок формирования отчета о движении денежных средств.
71096. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ 1.01 MB
  Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного действия электрического тока, электрической дуги, электромеханического тока и статического электричества Воздействие электрического тока на организм...
71097. Обеспечение качества воздушной среды 95.5 KB
  В самой постановке вопроса здесь отчетливо видны две задачи а именно: 1 обеспечение достаточной чистоты воздуха. Обеспечение чистоты воздуха Известно что атмосферный воздух по объемному составу содержит 78 азота 21 кислорода 003 углекислого газа остальное приходится на инертные и прочие газы.
71098. Производственный шум 164 KB
  Действие шума на организм человека Шум определяют как всякий нежелательный для человека звук. Проявление вредного воздействия шума на организм весьма разнообразно. Специфическое воздействие шума действие на слуховой анализатор. Длительное воздействие интенсивного шума выше 80 дБ А на слух человека приводит к его частичной или полной потере.
71099. Электромагнитные неионизирующие излучения (промышленных и радиочастот) 101.5 KB
  Источниками электромагнитных полей являются атмосферное электричество радиоизлучение солнца и галактик квазистатические электрические и магнитные поля Земли. Как в производственной так и в бытовой сфере широко используются электромагнитные поля как переменные так и постоянные.
71100. Человек как элемент эргатической системы. Понятие риска. Управление риском 344.5 KB
  Антропометрические характеристики определяются размерами тела человека и его отдельных частей и используются для проектирования наиболее рациональных условий труда. Они позволяют рассчитывать пространственную организацию рабочего места, устанавливать зоны досягаемости и видимости, конструктивные параметры рабочего места...
71101. ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ 82.5 KB
  Через зрительный анализатор (ЗА) к нам поступает большая часть информации об окружающем мире. Зрительная работоспособность, производительность труда тесно связаны с рациональным производственным освещением. Свет оказывает влияние на эмоциональное состояние человека...