CYKL I

Ćwiczenie 1 -  Badanie transformatora 1-fazowego

1. Wyznaczenie wymiarów obwodu magnetycznego transformatora i sporządzenie szkicu konstrukcyjnego rdzenia

2. Pomiar przekładni napięciowej i napięć zwojowych (przy wykorzystaniu 2 dodatkowych cewek nawiniętych na uzwojeniach); wyznaczenie liczby zwojów uzwojeń transformatora

3. Próba stanu jałowego

a) Pomiar prądu jałowego i mocy transformatora w funkcji napięcia zasilającego

b) Wykreślić charakterystyki  P₀ ,  I₀ ,  I_μ ,  I_Fe ,  cosφ₀ = f (U₀)

c) Wyznaczyć przebieg zastępczej charakterystyki magnesowania materiału obwodu magnetycznego  B_m = f (H_m) przy założeniu braku szczeliny powietrznej w rdzeniu oraz przyjęciu uproszczenia, że współczynnik szczytu prądu magnesującego I_μ jest stały i równy  (wyjaśnić w sprawozdaniu, na czym polega uproszczenie zjawisk)

4. Charakterystyki zewnętrzne i spadki napięć dla różnych charakterów obciążeń

a) Wyznaczyć przebieg charakterystyki zewnętrznej transformatora U₂ = f (I₂) dla różnych charakterów obciążenia, przy założeniu  U₁ = U_1N = const, f = const oraz cosφ₂ = const (cosφ₂ równy:  0 ind.,  0 poj.  oraz  1)

b) Wyznaczyć wartości spadków napięć transformatora przy prądzie znamionowym dla charakterów obciążenia występujących w trakcie badań

 

Ćwiczenie 2 -  Badanie transformatora 3-fazowego

1. Badanie izolacji i wyznaczanie współczynnika absorpcji

2. Pomiar rezystancji uzwojeń

3. Próba stanu jałowego przy zasilaniu uzwojenia dolnego napięcia DN

a) pomiar prądów i mocy przy różnych wartościach napięcia zasilającego

b) wyznaczanie charakterystyk :  ; obliczenie dla napięcia znamionowego

4. Próba stanu zwarcia pomiarowego przy zasilaniu uzwojenia górnego napięcia GN

a) pomiar napięcia i mocy przy prądzie znamionowym

b) wyznaczenie parametrów gałęzi podłużnej schematu zastępczego dla prądu znamionowego

5. Pomiar przekładni napięciowej transformatora

 

Dodatkowa część wykonywana indywidualnie w ramach sprawozdania

6. Wyznaczenie sprowadzonych do uzwojenia GN wartości parametrów schematu zastępczego transformatora

7. Na podstawie schematu zastępczego narysować w skali sprowadzony do uzwojenia GN wykres fazorowy dla następujących danych wyjściowych: znamionowego napięcia U₂, znamionowego prądu I₂ i wartości cos φ₂ podanej przez prowadzącego. Dla tych samych wartości U₂, I₂, cos φ₂ wyznaczyć spadek napięcia zarówno na podstawie uproszczonego wzoru, jak i w oparciu o wykres fazowy; dodatkowo przeliczyć spadek napięcia do strony DN

 

Ćwiczenie 3 -  Badanie 3-fazowego silnika indukcyjnego pierścieniowego  -  część I

1. Z tabliczki znamionowej silnika odpisać wartości jego danych znamionowych, a następnie określić umiejscowienie znamionowych napięć i prądów stojana i wirnika oraz mocy znamionowej.

2. Rozruch silnika

3. Zmiana kierunku wirowania

4. Przy braku opisu sześciu przewodów wyprowadzonych do tabliczki zaciskowej dokonać identyfikacji przewodów należących do tych samych faz, a następnie określić początki i końce poszczególnych uzwojeń fazowych (pomiary przeprowadzić przy otwartym uzwojeniu wirnika)

5. Dla otwartego uzwojenia wirnika i zasilanego uzwojenia stojana wyznaczyć charakterystykę siły elektromotorycznej wirnika E₂ w funkcji prędkości; ponadto zmierzyć częstotliwość wirnika przy 3 różnych wartościach prędkości

6. Obserwacja parametrów pracy maszyny indukcyjnej jako silnik, prądnica i hamulec

7. Badanie rozkładu indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej dla 2 wybranych chwil:

a) gdy wartość prądu w jednej z faz osiąga wartość maksymalną

b) gdy wartość prądu w jednej z faz jest równa zeru

 

CYKL  II

Ćwiczenie 4 -  Badanie przebiegu czasowego prądu stanu jałowego transformatora trójfazowego dla różnych grup połączeń

1. YNyn:  Obserwacja prądu przewodowego oraz prądu w przewodzie zerowym, obserwacja napięcia wyjściowego fazowego i przewodowego

2. Yyn:  Obserwacja prądu przewodowego oraz napięcia wyjściowego fazowego i przewodowego

3. Dyn:  Obserwacja przebiegu prądu magnesującego przewodowego oraz fazowego, a także napięć wyjściowych fazowych i przewodowych

4. Yd:  Obserwacja prądu magnesującego, przebiegu prądu w uzwojeniu trójkąta oraz napięcia wyjściowego

 

Ćwiczenie 5 -  Badanie 3-fazowego silnika indukcyjnego pierścieniowego  -  część II

1. Wyznaczanie parametrów schematu zastępczego

a) Pomiar rezystancji uzwojeń prądem stałym  R_1st,  R_2st

b) Próba zwarcia pomiarowego – wyznaczenie Z_z, R_z, X_z, R₂’, X_r1, X_r2’

c) Próba idealnego biegu jałowego – wyznaczenie X_µ, R_Fe

d) Wyznaczenie przekładni napięciowej

2. Wyznaczenie charakterystyk momentu elektromagnetycznego  T = f(n)  dla różnych stanów pracy przy zasilaniu obniżonym napięciem podczas pracy bez dodatkowej rezystancji oraz z rezystancją dodatkową w obwodzie wirnika (moment strat mechanicznych wyznaczyć z pomiarów momentu na wale dla prędkości trochę większej i trochę mniejszej od zera)

 

Dodatkowa część wykonywana indywidualnie w ramach sprawozdania

Wykreślenie w skali na podstawie obliczeń wykorzystujących schemat zastępczy silnika wykresu fazorowego dla podanych przez prowadzącego wartości mocy na wale oraz poślizgu; wyznaczenie przy pomocy wykresu fazorowego wartości napięcia zasilania silnika

 

Ćwiczenie 6 -  Badanie 3-fazowego silnika indukcyjnego klatkowego

1. Wyznaczanie wartości początkowych momentów i prądów rozruchowych przy bezpośrednich rozruchach w układach gwiazdy i trójkąta oraz przy zastosowaniu przełącznika  (na podstawie prób zwarcia przy obniżonym napięciu sieci)

2. Badanie wpływu ustawienia przełącznika  na właściwości eksploatacyjne silnika - charakterystyki:  (ocenić dla którego położenia przełącznika, przy małych obciążeniach, praca silnika jest korzystniejsza)

3. Badanie podstawowych właściwości regulacji prędkości silnika przy zasilaniu napięciem o regulowanej częstotliwości

 

CYKL  III

Ćwiczenie 7 -  Badanie silnika indukcyjnego 1-fazowego

1. Rozruch silnika oraz zmiana kierunku wirowania

2. Próba zwarcia przy obniżonej wartości napięcia zasilającego

3. Próba biegu jałowego – wyznaczenie charakterystyk:  

4. Próba obciążenia – wyznaczenie charakterystyk:  

5. Obserwacja możliwości (po odpowiednim włączeniu dodatkowego kondensatora) rozruchu
i obciążenia trójfazowego silnika indukcyjnego zasilanego z sieci jednofazowej

 

Ćwiczenie 8 -  Badanie trójfazowej prądnicy synchronicznej przy pracy autonomicznej oraz jako alternatora

1. Wyznaczenie charakterystyk biegu jałowego i ustalonego zwarcia symetrycznego oraz obliczenie stosunku zwarcia

2. Wyznaczenie charakterystyk zewnętrznych przy różnych charakterach obciążenia

3. Wyznaczenie reaktancji synchronicznych: podłużnej i poprzecznej maszyny jawnobiegunowej

4. Dla pracy prądnicy jako alternator, wyznaczenie zależności wyjściowego napięcia stałego od wyjściowego prądu stałego przy założeniu stałej prędkości i stałego prądu wzbudzenia; podczas pomiarów określić maksymalną wartość prądu stałego (obciążenie) w porównaniu z prądem znamionowym prądnicy synchronicznej

 

Ćwiczenie 11 -  Badanie trójfazowej prądnicy synchronicznej – praca w sieci sztywnej

1. Synchronizacja trójfazowej maszyny synchronicznej z siecią

2. Obserwacja działania urządzenia do pomiaru kąta obciążenia

3. Wyznaczanie „krzywych V” – zależności:  I_a = f (I_f)  i  cos φ = f (I_f)  przy stałej mocy czynnej P  dla różnych stanów pracy (silnikowa, prądnicowa, kompensatorowa)

4. Asynchroniczny rozruch silnika synchronicznego

CYKL  IV

Ćwiczenie 10 -  Identyfikacja zacisków uzwojeń maszyny prądu stałego

1. Wydzielenie obwodów uzwojeń oraz wstępne określenie ich rezystancji

2. Identyfikacja uzwojeń oraz określenie ich początków i końców

3. Uruchomienie maszyny dla zadanego układu połączeń

 

Ćwiczenie 9 -  Badanie silnika obcowzbudnego prądu stałego

1. Wyznaczenie rezystancji uzwojeń

2. Rozruch silnika oraz zmiana kierunku wirowania

3. Wyznaczenie strat mechanicznych (rozdział strat jałowych) przy prędkości znamionowej

4. Wyznaczenie charakterystyki mechanicznej oraz charakterystyk prądu i sprawności przy znamionowym zasilaniu silnika:

5. Badanie charakterystyk mechanicznych podczas regulacji prędkości przez zmianę napięcia twornika, prądu wzbudzenia i dodatkowej rezystancji w obwodzie twornika

Ćwiczenie 12 -  Prezentacja budowy, zasady działania i właściwości wybranych elektrycznych maszyn specjalnych

1. Silnik liniowy

2. Dwufazowy silnik wykonawczy

3. Silnik krokowy

4. Mikrosilniki stosowane w elektrycznych napędach komputerów

5. Silnik bezszczotkowy prądu stałego

6. Prądnice tachometryczne

 

Ćwiczenie 13 -  Badanie silnika szeregowego i szeregowo – bocznikowego prądu stałego

1. Silnik szeregowy

a) Wyznaczenie rezystancji uzwojeń

b) Rozruch silnika oraz zmiana kierunku wirowania

c) Pomiary charakterystyk mechanicznych silnika szeregowego przy różnych wartościach napięcia zasilającego i różnych rezystancjach dodatkowych włączonych w obwodzie twornika

2. Silnik szeregowo – bocznikowy :  wyznaczenie charakterystyk mechanicznych dla różnych stopni wzmacniania pola magnetycznego maszyny przez uzwojenie szeregowe (różne wartości zewnętrznej rezystancji włączonej równolegle z uzwojeniem szeregowym)

 

 

Spis literatury

 

1. Przewodnik do ćwiczeń laboratoryjnych z maszyn elektrycznych, skrypt PP , część I, nr 999

2. Przewodnik do ćwiczeń laboratoryjnych z maszyn elektrycznych, skrypt PP , część II, nr 1070

3. Władysław Latek: Badanie maszyn elektrycznych w przemyśle

4. Antoni Plamitzer: Maszyny elektryczne

5. Laboratorium elektrycznych maszynowych elementów automatyki, skrypt PP, nr 469

6. Ryszard Sochocki: Mikromaszyny elektryczne