Файл: Бланк выполнения лабораторной работы 3 Системы преобразования энергии Цель работы.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 19
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Бланк выполнения лабораторной работы № 3
«Системы преобразования энергии»
Цель работы – провести обучающий эксперимент по изучению cистем преобразования энергии.
Задачи работы – исследование характеристик мотор-генераторов различных типов.
Схема установки и используемое оборудование:
1.
1.1. Трехфазный двигатель.
1.2. трехфазный генератор.
1.3. Нагрузка – отопительный инфракрасный обогреватель 2 кВт 3 фазы.
1.4. Станция управления двигателем и генератором.
Таблица 1
Результаты измерений
№ | Uдвиг, В | Uгенер, В | Iдвиг, А | Iгенер, А | Обороты | КПД, % |
0 | 220 | 216 | 2,2 | 0 | 1500 | 0 |
1 | 22 | 22 | 1,2 | 1 | 150 | 83 |
2 | 44 | 43 | 2,4 | 2 | 300 | 81 |
3 | 66 | 65 | 3,7 | 3 | 450 | 80 |
4 | 88 | 86 | 4,9 | 4 | 600 | 80 |
5 | 110 | 108 | 6,1 | 5 | 750 | 80 |
6 | 132 | 129 | 7,3 | 6 | 900 | 80 |
7 | 154 | 151 | 8,5 | 7 | 1050 | 80 |
8 | 176 | 172 | 9,8 | 8 | 1200 | 80 |
9 | 198 | 194 | 11 | 9 | 1350 | 80 |
10 | 220 | 216 | 12,2 | 10 | 1500 | 80 |
Расчитаем КПД по формуле
2.
2.1. Однофазный асинхронный двигатель.
2.2. Однофазный асинхронный генератор.
2.3. Нагрузка – отопительный инфракрасный обогреватель 2 кВт 1 фаза.
2.4. Станция управления двигателем и генератором.
Таблица 1
Результаты измерений
№ | Uдвиг, В | Uгенер, В | Iдвиг, А | Iгенер, А | Обороты | КПД, % |
0 | 220 | 216 | 2,2 | 0 | 1500 | 0 |
1 | 22 | 22 | 1,2 | 1 | 150 | 83 |
2 | 44 | 43 | 2,4 | 2 | 300 | 81 |
3 | 66 | 65 | 3,7 | 3 | 450 | 80 |
4 | 88 | 86 | 4,9 | 4 | 600 | 80 |
5 | 110 | 108 | 6,1 | 5 | 750 | 80 |
6 | 132 | 129 | 7,3 | 6 | 900 | 80 |
7 | 154 | 151 | 8,5 | 7 | 1050 | 80 |
8 | 176 | 172 | 9,8 | 8 | 1200 | 80 |
9 | 198 | 194 | 11 | 9 | 1350 | 80 |
10 | 220 | 216 | 12,2 | 10 | 1500 | 80 |
Расчитаем КПД по формуле
3.
3.1. Электродвигатель постоянного тока.
3.2. Генератор постоянного тока.
3.3. Нагрузка – лампа накаливания.
3.4. Станция управления двигателем и генератором.
Таблица 1
Результаты измерений
№ | Uдвиг, В | Uгенер, В | Iдвиг, А | Iгенер, А | Обороты | КПД, % |
0 | 10 | 10 | 0,1 | 0 | 1000 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0,1 | 0,1 | 127 | 0 |
2 | 2 | 1 | 0,2 | 0,2 | 160 | 50 |
3 | 3 | 2 | 0,3 | 0,3 | 250 | 67 |
4 | 4 | 3 | 0,4 | 0,4 | 353 | 75 |
5 | 5 | 4 | 0,5 | 0,5 | 453 | 80 |
6 | 6 | 5 | 0,6 | 0,6 | 557 | 83 |
7 | 7 | 6 | 0,7 | 0,7 | 653 | 86 |
8 | 8 | 7 | 0,8 | 0,8 | 750 | 88 |
9 | 9 | 8 | 0,9 | 0,9 | 857 | 89 |
10 | 10 | 9 | 1,1 | 1 | 967 | 82 |
Расчитаем КПД по формуле
Контрольные вопросы:
1. Генератор преобразует механическую энергию в электрическую.
2. Электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую.
3. Выпрямитель выполняет преобразование переменного тока в постоянный.
4. Инвертор выполняет преобразование постоянного тока в переменный.
5. Трансформатор используется для преобразования переменного напряжения и силы тока с сохранением частоты тока.
6. Частоту электрического тока можно преобразовать с помощью электронного преобразователя частоты или мотор-генератора (умформера).
7. Вентиль - это прибор, обладающий униполярной проводимостью (проводимостью тока в одну сторону). Вентили используются в выпрямителях – устройствах, преобразующих напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока.
8. В инверторах используются следующие электронные элементы: резисторы, катушки индуктивности, конденсаторы, транзисторы и тиристоры, блокировочные диоды.
9. Из устаревших выпрямительных устройств можно отметить следующие:
- электромеханические выпрямители: коммутаторы в динамо-машинах, вибрационные выпрямители, мотор-генераторная установка;
- электролитический выпрямитель;
- плазменные выпрямители: ртутно-дуговые, электронная трубка с аргоновым газом, термоэлектронный вакуумный ламповый диод;
- твердотельные выпрямители: кристаллический детектор, выпрямитель на основе меди и селена.
10. Единицы напряжения – вольт (В), силы тока – ампер (А), мощности – ватт (Вт), сопротивления – ом (Ом).
Выводы:
Из расчетов и графиков видно, что без нагрузки КПД электрических машин равен нулю.
При росте напряжения, подаваемом на двигатели, все остальные исследуемые характеристики растут пропорционально.
При изменении напряжения на двигателях переменного тока КПД остается практически неизменным.
При изменении напряжения на двигателе постоянного тока КПД растет до своего максимального значения и падает при достижении максимального напряжения на двигателе. Это объясняется тем, что потери в генераторе растут быстрее, чем полезная мощность.