Посетите сайт axiosest.ru, чтобы заказать потир для причастия с серебрением или золочением.
Основы электротехники Методические указания Основы электроники Курсовая работа Лабораторные работы Основы теории цепей

Лабораторные по электротехникеи электронике. Оформление отчета

Электромагнитные приборы

. Действие электромагнитных приборов основано на взаимодействии магнитного поля неподвижной катушки, создаваемого измеряемым током, с одним или несколькими подвижными ферромагнитными магнитопроводами. В конструкцию механизма таких приборов (рис. 19.4) входят круглая или плоская катушка неподвижная, ферромагнитный магнитопровод, выполненный в виде тонкой пластины, эксцентрично укрепленной на оси, и пара противодействующих спиральных пружин. Указатель отсчетного устройства прибора – стрелка – жестко укреплена на оси вращения магнитопровода. Успокоение подвижной части механизма обычно жидкостное (успокоитель на рис. 19.4 не показан). Магнитоиндукционные успокоители в таких приборах не применяют. При включении прибора в цепь постоянного тока на подвижный магнитопровод действует сила, втягивающая его в полость катушки до тех пор, пока энергия магнитного поля станет наибольшей. Угол отклонения подвижной части прибора можно определить из условия равенства вращающего и противодействующего моментов

 . (19.6)

 Из (19.6) следует, что шкала электромагнитного прибора неравномерная, так как угол  пропорционален квадрату измеряемого тока. Для уменьшения неравномерности шкалы необходимо, чтобы чувствительность прибора тоже изменялась во всем диапазоне измерений прибора. Этого достигают выбором формы подвижного магнитопровода и его размещением по отношению к катушке. Таким образом, в электромагнитных приборах получают 80...85 % шкалы равномерными.

 Электромагнитные приборы можно использовать в цепях как постоянного, так и синусоидального тока. Из-за потерь энергии электромагнитного поля на перемагничивание показания прибора в цепи постоянного и синусоидального тока отличаются. Если эти отличия не превышают нормированного (для данного класса точности) значения, прибор может быть использован для измерений в цепях постоянного и переменного тока. В этом случае на его шкалу при изготовлении наносят обозначения переменного и постоянного токов.

  Электромагнитные приборы преимущественно используют в качестве щитовых амперметров и вольтметров в цепях постоянного и переменного токов. В цепях синусоидального тока их показания пропорциональны действующему значению измеряемых величин.

  Индукционные приборы. Принцип действия индукционных приборов основан на взаимодействии двух или более переменных магнитных потоков с индуктированными токами в подвижной части механизма.

 Механизм прибора (рис. 19.5) состоит из двух неподвижных магнитопроводов 1 (с одной катушкой) и 2 (П-образного с двумя последовательно соединенными катушками) и алюминиевого диска, укрепленного на оси. При подключении катушек в цепь переменного тока токи  и  возбуждают переменные магнитные потоки Ф1 и Ф2. Эти потоки, пронизывая диск, индуктируют в нем переменные ЭДС, под действием которых в диске возникают два контура вихревых токов Iд.1 и Iд.2. В результате втягивания контура тока Iд.1 потоком Ф2 и выталкивания контура тока Iд.2 потоком Ф1 возникают два противоположно направленных момента, которые действуют на диск. Их направления определяются по правилу правой руки. Под действием разности этих моментов диск начинает вращаться.

Рис. 19.5

 Основными особенностями индукционных приборов являются большие вращающий момент и перегрузочная способность. Вместе с тем они пригодны только для цепей синусоидального тока (промышленной частоты), имеют невысокую точность и большое собственное потребление мощности.

 На основе индукционного механизма созданы счетчики электрической энергии. Однофазный счетчик электрической энергии представляет собой сочетание индукционного механизма с механическим счетчиком оборотов роликового типа (рис. 19.5). При включении катушки 1 параллельно источнику энергии, а катушки 2 – последовательно с приемником на диск прибора действует вращающий момент

  , (19.7)

где – коэффициент пропорциональности, учитывающий конструктивные особенности механизма; U1 – напряжение на катушке 1; I2 – ток через катушку 2;  – угол сдвига фаз между векторами напряжения и тока в цепи.

 Так как энергия, израсходованная приемником за время

 , (19.8)

где C – постоянная прибора; N – число оборотов диска механизма за время t, то она пропорциональна числу оборотов.

 Трехфазный счетчик электрической энергии представляет собой двухэлементный (для трехпроводных систем) или трехэлементный (для четырехпроводных систем) индукционный прибор. Его подвижная часть выполнена в виде двух или трех дисков, укрепленных на одной оси. Вращающий момент, действующий на подвижную часть, равен алгебраической сумме моментов, создаваемых каждым элементом.

 Условные обозначения некоторых аналоговых электромеханических приборов приведены в таблице 19.1.

Таблица 19.1

Название прибора

Условные
обозначения

Магнитоэлектрический прибор с подвижной рамкой

Магнитоэлектрический прибор-логометр с подвижными рамками

Электромагнитный прибор

Индукционный прибор

Электронный преобразователь в схеме прибора

Выпрямитель в схеме прибора

Шунт

Добавочный резистор

Зажим для заземления

Прибор применять при вертикальном положении шкалы

Прибор применять при горизонтальном положении шкалы

Прибор применять при наклонном положении шкалы (например, под углом 60о) относительно горизонтальной плоскости

Постоянный ток

Постоянный и переменный ток

Переменный (однофазный) ток

ЗАДАНИЕ II

Содержание программы, вопросы для самопроверки и методи­ческие указания к выполнению контрольной работы № 2.

Т е м а 8.  Электрические машины постоянного тока.

Общие сведения о классификации и устройстве электрических машин. Схема и устройство машин постоянного тока. Коллектор и его назначение. Обмотки в машинах постоянного тока. ЭДС якоря. Реакция якоря. Коммутация тока.

Генераторы постоянного тока и их классификация по способу возбуждения. Самовозбуждение. Основные характеристики генера­торов постоянного тока различных типов. Параллельная работа генераторов.

Электродвигатели постоянного тока. Пуск двигателей постоян­ного тока в ход и их основные характеристики. Уравнение равновесия моментов и условие устойчивости работы двигателя. Регу­лирование скорости вращения. Тормозные режимы. Потери в ма­шинах постоянного тока и их КПД. Электромашинный усилитель. Система генератор—двигатель.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

Снятие характеристики генератора с параллельным возбуждением.

ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА № 2

Снятие характеристики двигателя с последовательным возбуждением.

Вопросы для самопроверки

Назначение и устройство машин постоянного тока.

Объясните принцип действия генератора и двигателя постоянного тока. Напишите формулы, связывающие  ЭДС и напряжение на зажимах генератора и двигателя.

В чем сущность обратимости машин постоянного тока?

Каково назначение индуктора, якоря и коллектора в гене­раторе и двигателе постоянного тока?

Как определяется момент на  валу электрической машины? От каких величин он зависит?

В чем принцип самовозбуждения машин постоянного тока?
Перечислите основные причины, по которым генератор может не возбудиться.

От чего зависят электрические потери в машинах постоянного тока? Как определяется КПД двигателя?

Объясните, почему при увеличении нагрузки на валу двигателя увеличивается ток, потребляемый двигателем из сети?

Какой вид имеет характеристика холостого хода и внешняя
у генератора с параллельным возбуждением?

Объясните назначение пускового реостата у двигателя постоянного стока.

Назовите три способа регулирования скорости двигателей
постоянного тока (из формулы определения скорости двигателя).

Напишите основное уравнение равновесия двигателя в установившемся режиме. Из чего складывается статический момент сопротивления на валу двигателя?

Поясните условия устойчивой работы двигателя.

Какие необходимо выполнить условия для включения генераторов на параллельную работу?

16. Расскажите устройство, и принцип действия электромашин­ного усилителя с поперечным полем. Где он наиболее при­меним?

Как определяется коэффициент усиления ЭМУ и в каких
пределах он находится?

Назовите основные элементы системы генератор-двигатель
(Г-Д).

Как происходит процесс регулирования скорости двигателя
в системе Г—Д?

Тема 9. Трансформаторы.

  Катушка со стальным сердечником в цепи переменного тока. Магнитные усилители. Принцип действия трансформатора и его назначение. Роль трансформатора в развитии современной электрификации. Уравнение ЭДС и намагничивающих сил в трансформаторе. Приведенный трансформатор. Электрическая схема замещения и векторная диаграмма трансформатора. Холостой ход и рабочий режим трансформатора. Опыт холостого хода и корот­кого замыкания трансформатора. Потери в трансформаторах и их КПД. Процентное изменение напряжения трансформатора и его внешняя характеристика. Регулирование напряжения у трансформаторов. Трансформация трехфазного тока. Понятие о переходных процессах в трансформаторах. Магнитная цепь трехфазного тран­сформатора и принцип его работы. Схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов. Параллельная работа трансформа­торов. Конструкция трансформаторов и их охлаждение. Автотранс­форматоры. Измерительные трансформаторы тока и напряжения, их назначение. Схемы включения электроизмерительных приборов через измерительные трансформаторы. Специальные трансформаторы.


На главный раздел сайта: Выполнение курсовой по электронике