Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Лабораторная работа № 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Цель работы. Ознакомление с принципом работы, характеристиками и методами исследования однофазных трансформаторов.

Домашнее задание

Поясните назначение трансформатора.

Объясните устройство и принцип действия однофазного трансформатора.

Как и с какой целью проводится опыт холостого хода трансформатора?

Как и с какой целью проводится опыт короткого замыкания трансформатора?

Запишите полую систему уравнений трансформатора.

Дайте понятие электрической схемы замещения трансформатора, какие физические процессы, связанные с преобразованием электрической энергии в другие виды, учитывают ее элементы?

Краткие теоретические сведения

Трансформатор - статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Трансформатор состоит из стального сердечника, собранного из тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга с целью снижения потерь мощности на гистерезис и вихревые токи.

На сердечнике однофазного трансформатора (рис. 1) в простейшем случае расположены две обмотки, выполненные из изолированного провода, содержащие различное число витков: первичная обмотка содержит витков, а вторичная обмотка -
витков.

К первичной обмотке подводится питающее напряжение . С вторичной его обмотки снимается напряжение
, которое подводится к потребителю электрической энергии.

Отношение напряжения
вторичной обмотки напряжения к напряжению
первичной обмотки называют коэффициентом трансформации по напряжению:

.

Отношение тока вторичной обмотки к токупервичной обмотки называют коэффициентом трансформации по току

.

Коэффициент передачи есть обратная величина коэффициенту трансформации, то есть коэффициент передачи по напряжению равен
, а коэффициент передачи по току
.

Во многих случаях трансформатор имеет не одну, а две или несколько вторичных обмоток, к каждой из которых подключается свой потребитель электроэнергии. Переменный ток, проходя по виткам первичной обмотки трансформатора, возбуждает в сердечнике магнитопровода переменный магнитный поток
. Изменяясь во времени по синусоидальному закону
, этот поток пронизывает витки как первичной, так и вторичной обмоток трансформатора. При этом в соответствии с законом электромагнитной индукции в обмотках будет наводиться ЭДС, мгновенные значения будут изменяться по синусоидальному закону:

,

где
и
- амплитудные значения ЭДС соответственно в первичной и вторичной обмотке.

Действующие значения ЭДС, наводимых соответственно в первичной и вторичной обмотке трансформатора, определяются по формулам:

,

Напряжение, подводимое в режиме холостого хода к трансформатору, в соответствии со вторым законом Кирхгофа для первичной обмотки, может быть представлено как сумма:

где =
- ток холостого хода трансформатора,
- комплексное сопротивление первичной обмотки, - ее активное сопротивление;
- ее индуктивное сопротивление, обусловленное потоками рассеяния
.

Ток во вторичной обмотке нагруженного трансформатора согласно закону Ома определяется выражением

В нагрузочном режиме трансформатора можно выделить три магнитных потока (рис.1): основной поток , сцепленный с витками первичной и вторичной обмоток, поток
рассеяния первичной обмотки и поток
рассеяния вторичной обмотки. ЭДС, индуктируемые в обмотках потоками
и
рассеяния, учитываются обычно при помощи соответственно индуктивных сопротивлений
и
рассеяния первичной и вторичной обмоток. Потоки
и
рассеяния обмоток пропорциональны соответ-ствующим токам в обмотках и совпадают с ними в фазе. Эти потоки рассеяния индуктируют в обмотках ЭДС
и
, отстающие по фазе от магнитных потоков, а следовательно, и токов и на угол .

ЭДС от магнитных потоков рассеяния уравновешиваются составляющими напряжения:

и
,

где
и
– комплексные сопротивления рассеяния обмоток;
и
– индуктивности рассеяния первичной и вторичной обмоток;
,
– потокосцепления рассеяния первичной и вторичной обмоток;
– угловая частота переменного тока. Составляющие напряжения
и
опережают токи и на угол .

В соответствии со вторым законом Кирхгофа для первичной и вторичной обмоток нагруженного трансформатора можно записать уравнения электрического состояния

,

,

где - ток первичной обмотки нагруженного трансформатора;

- комплексное полное сопротивление вторичной обмотки;

– активное сопротивление вторичной обмотки;

– индуктивное сопротивление вторичной обмотки, обусловленное потоками рассеяния
.

Падения напряжений
и
в обмотках трансформатора обычно не превышают 4-10 % от напряженийи
, поэтому можно считать, что в режиме нагрузки трансформатора сохраняются равенства
и
. Если напряжение на первичной обмотке
, то амплитуда магнитного потока будет постояннойпределах от холостого хода до номинальной нагрузки трансформатора, то есть

В режиме нагрузки выполняется уравнение равновесия намагничивающих сил обмоток трансформатора:

.

Исследование работы трансформатора при нагрузке удобно проводить на основе векторных диаграмм, построенных для приведенного трансформатора, заменяющего реальный трансформатор, у которого параметры вторичной обмотки приведены к числу витков первичной обмотки. В соответствии с этим приведенный трансформатор должен иметь коэффициент трансформации, равный единице
. В процессе определения параметров вторичной обмотки приведенного трансформатора все параметры первичной обмотки остаются неизменными. При замене реального трансформатора приведенным трансформатором активные, реактивные и полные мощности, а также коэффициент мощности вторичной обмотки трансформатора должны оставаться постоянными. Исходя из этого, расчетные соотношения для приведенного трансформатора имеют вид:

Через приведенные параметры трансформатора уравнение электрического равновесия вторичной обмотки имеет вид:

Из уравнения намагничивающих сил обмоток для приведенного трансформатора можно записать

.

Также как для катушки со стальным сердечником ЭДС , равную
, можно заменить векторной суммой активного и реактивного индуктивного падений напряжения

,

где
=
- активное сопротивление, обусловленное магнитными потерями мощности в магнитопроводе трансформатора в режиме холостого хода;
- индуктивное сопротивление, обусловленное основным магнитным потоком
трансформатора.

По уравнениям приведенного трансформатора можно составить схему замещения трансформатора (рис. 2) и построить векторную диаграмму. Векторная диаграмма трансформатора для случая активно-индуктивной нагрузки приведена на рис. 3.

Рис. 2 Рис. 3

При опыте холостого хода к первичной обмотке трансформатора подводится напряжение, равное номинальному его значению
. Вторичная обмотка трансформатора при этом разомкнута, так как в цепи ее отсутствует нагрузка. В результате этого ток во вторичной обмотке оказывается равным нулю, в то время как в цепи первичной обмотки трансформатора будет ток холостого хода
, значение которого невелико и составляет 4-10 % от номинального значения тока в первичной обмотке. При таком токе потерями в обмотках можно пренебречь и считать, что все потери трансформаторе являются магнитными потерями
в магнитопроводе, обусловленные действием вихревых токов и гистерезиса (перемагничивание стали).

Качественные рабочие характеристики трансформатора в нагрузочном режиме приведены на рис. 4.

Опыт короткого замыкания трансформатора проводится в процессе исследований трансформатора для определения электрических потерь мощности в проводах обмоток и параметров упрощенной схемы замещения трансформатора. Этот опыт проводится при пониженном напряжении на первичной обмотке, так чтобы при замкнутой накоротко вторичной обмотке ток во вторичной обмотке соответствовал номинальному значению
. При опыте короткого замыкания напряжение, подводимое к первичной обмотке, мало и равно. Отсюда следует, что магнитный поток
и магнитная индукция
трансформатора будут также малы. Как известно, магнитные потери в магнитопроводе пропорциональны квадрату магнитной индукции, поэтому в опыте короткого замыкания трансформатора ими можно пренебречь.

Рабочее задание

Ознакомиться с приборами, аппаратами и оборудованием съемной панели (рис. 5) лабораторного стенда, используемого для испытания однофазного трансформатора, и занести в таблицу 1 номинальные технические данные исследуемого трансформатора.

Таблица 1

Номинальная мощность, ВА	Частота, Гц	Номинальное напряжение, В		Номинальный ток, А

Таблица 2

Режим работы

Экологические исследования - это важный этап проектирования зданий и сооружений: прежде чем начать строительство, важно составить подробный документ, который будет адекватно отражать все особенности территории будущего объекта. В статье расскажем, для чего нужны инженерно-экологические изыскания при строительстве, что входит в программу исследований и какими этапами они представлены.

Цели проведения

Все работы в рамках инженерно-экологических изысканий подчинены главной цели: обоснованию целесообразности строительства в конкретном месте с точки зрения экологии. Для этого работают в двух направлениях: первое предполагает выезд на участок и выполнение ряда исследований, а второе - изучение и систематизацию имеющейся информации о местности, а также расшифровку полученных полевых данных.

Что нужно сделать, чтобы обосновать целесообразность и безопасность возведения объекта?

• Выявить негативные факторы влияния народнохозяйственной деятельности на окружающую среду, предварительно оценив это влияние в целом.
• Устранить текущие последствия инженерной и строительной деятельности, выявить и предупредить возможные отдаленные последствия.
• Спланировать наиболее безопасное для окружающей среды вмешательство.

Помимо перечисленных, в задачи экологических изысканий входят следующие моменты:

• Обеспечить комфорт человека при эксплуатации здания или сооружения.
• Максимально сохранить окружающую среду как в ходе строительства, так и в будущем, предложив ряд мер.

Как проводят экологические изыскания для строительства?

1. Подготовительный этап нужен для сбора данных. Заказчик предоставляет техническое задание, специалисты внимательно изучают документ и знакомятся с материалами изысканий, ранее проведенных на территории, если таковые имеются. На основе полученной информации составляют план полевых и лабораторных мероприятий, который согласуют с клиентом.
2. Полевой этап включает работы, которые выполняют непосредственно на участке. Специалисты производят забор материалов, проводят тесты и наблюдения, фиксируют результаты.
3. Камеральный этап направлен на расшифровку, анализ и систематизацию полученных данных. Результаты вносят в общий отчет, который передают заказчику.

Какие работы проводят при исследовании экологии участка?

Если говорить о полевом этапе, состав инженерно-экологических изысканий различается для каждого конкретного участка строительства. Все зависит от исходных данных: какую информацию предоставил заказчик, проводились ли исследования на территории ранее, что нужно выяснить согласно техническому заданию и т. п. Приводим общий перечень работ.

Какие полевые работы проводят на участке?

Территорию, отведенную для застройки, исследуют в нескольких направлениях.

• Берут пробы для лабораторных тестов. Как правило, при помощи специальной техники бурят скважины, после чего собирают образцы грунта и грунтовых вод.
• Делают радиометрические замеры: выявляют источники ионизирующего излучения и измеряют степень их активности. Это нужно, чтобы обнаружить опасный для человека уровень радиационного фона местности, если таковой имеется.
• Исследуют магнитное поле и определяют уровень его активности. Показатель необходимо тщательно изучить, т.к. слишком интенсивное воздействие магнитного поля может привести к проблемам со здоровьем.
• Выявляют существующие источники загрязнения окружающей среды и оценивают риск возникновения новых угроз. К таким источникам относят, например, горные разработки, предприятия по добыче или переработке радионуклидов и расщепляющихся материалов, по производству продуктов нефтехимической промышленности. Полученные данные применяют при создании плана по предупреждению загрязнения из-за работы нового объекта.
• Измеряют показатели шумового, химического и микробиологического фона: данные нужны для выявления опасных уровней фона и минимизации негативного воздействия на организм человека.
• Проводят геоботаническое профилирование: составляют флористические списки и изучают механизмы функционирования луговых и лесных сообществ в целом. Описания применяют для расчета рисков, связанных с ведением строительной и народно-хозяйственной деятельности на участке.

Что включают в отчет по результатам исследования экологии участка?

Отчет содержит показатели, зафиксированные в ходе полевых работ, и заключения специалистов по проведенным исследованиям. В зависимости от технического задания и исходных данных состав может меняться для разных объектов. Ниже перечислены основные элементы документа:

• Описание исследуемой местности: анализ природной среды, техногенной ситуации и социально-культурной составляющей.
• Информация об экологической обстановке, в частности описание флоры и фауны, почвы, наземных и грунтовых вод, оценка их текущего состояния и прогноз поведения в ближайшем и отдаленном будущем.
• Результаты более ранних исследований участка, если таковые проводились.
• Данные о климате и ландшафте местности.
• Информация о текущем и предполагаемом использовании изучаемой площади.
• Описание объектов культурного наследия, расположенных на участке: здания и сооружения, парки, заповедные зоны и т.п.

При необходимости результаты дополняют графическими приложениями.

Полномасштабные экологические изыскания - важная часть большинства проектов

Перед началом строительства, во время работ и после сдачи объекта оценка экологических показателей были и остаются невероятно важными. Мы в общем рассмотрели, что может входить в состав , а более точную программу непосредственно под ваш объект составят в специализированной компании.

Обзор подготовлен специалистами «ОмгГео».

Проводим инженерно-экологические исследования в Москве и регионах, имеем аккредитованную лабораторию и собственный парк техники. Наш профиль - качественные инженерные изыскания любой сложности по доступной цене.

Дисциплина «Банковское дело»

Банки выполняют операции с наличными деньгами в соответствии с утвержденным ЦБ на основании их проектов кассовым планом. Кассовое планирование банка базируется на кассовых

заявках клиентов.

Кассовое планирование имеет своей целью:

а) определить движение наличности через кассу предприятия;

б) установить расход наличности на текущие финансовые операции, в том числе на выдачу зарплаты;

в) произвести расчёт потребности в наличности на выплату заработной платы с учетом удержаний и перечислений и осуществить своевременно заказ её в банке;

г) определить лимит остающейся наличности в кассе предприятия и порядок инкассации наличности банком.

Прогноз движения денежной наличности - подробная смета помесячной денежной выручки и расходов компании. В итоге может быть получен показатель движения денежной наличности за месяц и" совокупное его значение за истекший период.

81 Классификация конфликтов. Примеры методов разрешения конфликтов .

Дисциплина «Менеджмент»

Конфликт (лат. conflictus) - столкновение противоположно направленных, несовместимых друг с другом тенденций в сознании отдельно взятого индивида, в межличностных взаимодействиях или межличностных отношениях индивидов или групп людей, связанное с острыми отрицательными эмоциональными переживаниями.

Существуют многочисленные классификации конфликтов .

По направленности конфликты делятся на «горизонтальные» и «вертикальные», а также «смешанные». К горизонтальным относят такие конфликты, в которых не замешаны лица, находящиеся в подчинении друг у друга. К вертикальным конфликтам относят те, в которых участвуют лица, находящиеся в подчинении один у другого. В смешанных конфликтах представлены и вертикальные, и горизонтальные составляющие.

По значению для группы и организации конфликты делятся на конструктивные (созидательные, позитивные) и деструктивные (разрушительные, негативные). Первые приносят делу пользу, вторые - вред. От первых уходить нельзя, от вторых - нужно.

По характеру причин конфликты можно разделить на объективные и субъективные. Первые порождены объективными причинами, вторые - субъективными, личностными. Объективный конфликт чаще разрешается конструктивно, субъективный, напротив, как правило, разрешается деструктивно .

Классификация конфликтов по типу социальной формализации : официальные и неофициальные (формальные и неформальные). Эти конфликты, как правило, связаны с организационной структурой, ее особенностями и могут быть как «горизонтальными», так и «вертикальными».

По своему социально-психологическому эффекту конфликты делятся на две группы:

развивающие, утверждающие, активизирующие каждую из конфликтующих личностей и группу в целом;

способствующие самоутверждению или развитию одной из конфликтующих личностей или группы в целом и подавлению, ограничению другой личности или группы лиц.

По объему социального взаимодействия конфликты классифицируют на межгрупповые, внутригрупповые, межличностные и внутриличностные.

Межгрупповые конфликты предполагают, что сторонами конфликта являются социальные группы, преследующие несовместимые цели и своими практическими действиями препятствующие друг другу. Это может быть конфликт между представителями различных социальных категорий (например, в организации: рабочие и ИТР, линейный и офисный персонал, профсоюз и администрация и т. д.).

Внутригрупповой конфликт включает, как правило, саморегуляционные механизмы. Если групповая саморегуляция не срабатывает, а конфликт развивается медленно, то конфликтность в группе становится нормой отношений. Если же конфликт развивается быстро и нет саморегуляции, то наступает деструкция. Если конфликтная ситуация развивается по деструктивному типу, то возможен ряд дисфункциональных последствий. Это могут быть общая неудовлетворенность, плохое состояние духа, уменьшение сотрудничества, сильная преданность своей группе при большой непродуктивной конкуренции с другими группами.

Внутриличностный конфликт - это, как правило, конфликт мотивации, чувств, потребностей, интересов и поведения у одного и того же человека.

Межличностный конфликт - это наиболее часто возникающий конфликт. Возникновение межличностных конфликтов определяется ситуацией, личностными особенностями людей, отношением личности к ситуации и психологическими особенностями межличностных отношений. Возникновение и развитие межличностного конфликта во многом обусловлены демографическими и индивидуально-психологическими характеристиками. Для женщин более характерны конфликты, связанные с личными проблемами, для мужчин - с профессиональной деятельностью.

Уклонение

Этот стиль подразумевает, что человек старается уйти от конфликта. Его позиция - не попадать в ситуации, которые провоцируют возникновение противоречий, не вступать в обсуждение вопросов, чреватых разногласиями. Тогда не придётся приходить в возбуждённое состояние, пусть даже и занимаясь решением проблемы.

Сглаживание.

При таком стиле человек убежден, что не стоит сердиться, потому что «мы все- одна счастливая команда, и не следует раскачивать лодку». Такой «сглаживатель» старается не выпустить наружу признаки конфликта, апеллируя к потребности в солидарности. Но при этом можно забыть о проблеме, лежащей в основе конфликта. В результате может наступить мир и покой, но проблема останется, что в конечном итоге произойдет «взрыв».

Принуждение.

В рамках этого стиля превалируют попытки заставить принять свою точку зрения любой ценой. Тот, кто пытается это сделать не интересуется мнением других, обычно ведет себя агрессивно, для влияния на других пользуется властью путем принуждения. Такой стиль может быть эффективен там, где руководитель имеет большую власть над подчинёнными, но он может подавить инициативу подчинённых, создаёт большую вероятность того, что будет принято неверное решение, так как представлена только одна точка зрения. Он может вызвать возмущение, особенно у более молодого и более образованного персонала.

Компромисс.

Этот стиль характеризуется принятием точки зрения другой стороны, но лишь до некоторой степени. Способность к компромиссу высоко ценится в управленческих ситуациях, так как это сводит к минимуму недоброжелательность, что часто даёт возможность быстро разрешить конфликт к удовлетворению обеих сторон. Однако, использование компромисса на ранней стадии конфликта, возникшего по важной проблеме может сократить время поиска альтернатив.

Решение проблемы.

Данный стиль - признание различия во мнениях и готовность ознакомиться с иными точками зрения, чтобы понять причины конфликта и найти курс действий, приемлемый для всех сторон. Тот, кто использует такой стиль не старается добиться своей цели за счет других, а скорее ищет наилучший вариант решения. Данный стиль является наиболее эффективным в решении проблем организации.

Для измерения потерь и тока холостого хода трансформатора проводят опыт холостого хода. Измерение потерь х.х. позволяет про­верить состояние магнитопровода. При его повреждении (нарушена изоляция между листами) потери х.х. увеличиваются. Резкое увеличе­ние тока х.х. и потерь х.х. являются показателем наличия замыкания между витками одной из обмоток, местного нагрева и повреждения обмоток.

Опыт х.х. проводится после испытания электрической прочности изо­ляции. Это делается с той целью, чтобы обнаружить возможные дефекты после данного испытания.

При опыте х.х к обмотке низкого напряжения НН при разомкну­той обмотке ВН подводят номинальное напряжение.

ВНИМАНИЕ ! На трансформаторе с выводов ВН необходимо снять концы кабеля. Для снятия характеристики х.х. не­обходимо собрать схему, показанную на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4- Схема для снятия характеристики холостого хода: 1- индукционный регулятор; 2 -ком­плект приборов K-50 или К-505; 3 - испытуемый трансформатор.

Подавая на обмотку НН напряжение в пределах от 0,5 до 1,1 U н, снять замеры величин напряжения, тока и потерь для каждой фазы. U а измерять комплектом К-505, Измерительный комплект К-505 измеряет фаз­ное напряжение, фазный ток и мощность фазы,a U ав, U вс, U ас вольтметром РV. Данные измерений занести в таблицу 3.6.

Таблица 3.6 Опыт холостого хода

По данным измерений определяют расчетные величины U хх, Р хх, I xx

, (3.3)

где U ав, U вс, U са - линейные напряжения на низкой стороне трансформатора.

, (3.4)

где I a , I в, I с – фазные токи.

, (3.5)

где - номинальное значение тока той обмотки, к которой подводится напряжение.

Для трехфазного трансформатора

, (3.7)

где Р ст. - потери в стали;

R ф - фазное сопротивление обмотки постоянному току.

Мощность Р хх почти целиком расходуется на покрытие потерь в стали сердечника трансформатора Р ст , так как при х.х. потери в обмотках ничтожно малы по сравнению с потерями в стали, то можно принять Р ст » Р хх .

На основании измерений необходимо построить характеристики х.х. трансформатора I хх, P xx =f(U xx) . Для вновь вводимых в эксплуатацию трансформаторов значения Р хх не должны отличаться от заводских данных более, чем на 10% (Р хх = 340 Вт для трансформатора TM-63/10).

7 Опыт короткого замыкания.

Для измерения потерь и напряжения короткого замыкания проводят опыт короткого замыкания (к.з.). При опыте к.з. проверяют правильность соединения обмоток трансформатора и состояние контактных соединений.

Опыт к.з. проводится для трансформатора на номинальной ступеню регулирования напряжения по схеме, по­казанной на рисунке 3.5.

Плавно поднимая напряжение, устанавливают в обмотке НН пони­женный по сравнению с номинальным ток в пределах 20 % I н, т.е. I к =20 А.

ВНИМАНИЕ! Измерения производить как можно быстрее во избежание нагрева обмоток.

Таблица 3.7- Опыт короткого замыкания

По данным измерений определяют расчетные величины и приводят значения напряжения и потерь к действительному напряжению к.з. по формулам:

, (3.9)

где I A , I B , I C – фазные токи при опыте.

, (3.10)

где U AB , U BC , U AC - линейные напряжения на высокой стороне трансформатора, измеренные при опыте.

, (3.11)

где Р а, Р в, Р с - фазные мощности измеренные при опыте к.з.

, (3.12)

где U К % - напряжение короткого замыкания в процентах от номинального;

U Н - номинальное значение той обмотки, к которой подводится напряжение.

I Н - номинальное значение тока той обмотки, к которой подводится напряжение.

Мощность, подведенная к трансформатору в режиме короткого замыкания при номинальном напряжении:

, (3.13)

Согласно каталожных данных Р КН =1290 Вт для трансформатора TM-63/10. Потери короткого замыкания трансформаторов состоят из суммы потерь в обмотках åI 2 R, (R – активное сопротивление фазы обмотки трансформатора) и добавочных потерь Р доб. от про­хождения магнитных потоков рассеяния через стенки бака, металличе­ские детали крепления магнитопровода и проводники самих обмоток, а также потерь в магнитопроводе от намагничивания. Потерями от намагничивания пренебрегают ввиду их малой величины (менее со­тых долей процента). Тогда Р доб. = Р к - åI 2 R .

Полученные результаты расчетов следует привести к номинальной температуре обмотки 75° С (согласно ГОСТ II677-65) по форму­лам:

, (3.14)

где t изм - температура, при которой проводился опыт, 0 С;

Р н - номинальная мощность трансформатора (при соsj=1, Р н =соsj ×S=63 кВт).

, Вт; (3.15)

На основании измерений необходимо построить характеристики короткого замыкания. I k , P k =f(U k).

8 При измерении сопротивления обмоток трансформатора постоян­ному току могут выявиться следующие характерные дефекты:

а) недоброкачественная пайка и плохие контакты в обмотке и в присоединении вводов;

б) обрыв одного или нескольких параллельных проводников.

Измерение активного сопротивления обмоток в данном случае производится мостовым методом или методом амперметра и вольтметра. Измерение производится на всех ответвлениях и на всех фазах. Данные измерения следует занести в таблицу 3.8.

Таблица 3.8- Сопротивления обмоток трансформатора постоянному току

После проведения всех измерений составляется сводная таблица 3.9 результатов испытаний и дается заключение о техниче­ском состоянии трансформатора и пригодности его к эксплуатации.

Таблица 3.9- Сводная таблица результатов испытаний, приведенных к нормальным условиям (75° С)

Примечание:

Заключение:

Содержание отчета. В отчете привести цель работы, записать паспортные данные трансформатора, дать краткое описание контрольных испытаний трансформаторов, вычертить схемы для испытаний и измерений, представить таблицы с опытными и расчет­ными данными и дать их анализ, вычертить характеристики х.х., харак­теристики короткого замыкания, сделать заключение о пригодности трансформатора к эксплуатации.

Контрольные вопросы.

1 С какой целью проводится заземление обмоток трансформатора пе­ред началом измерения сопротивления изоляции?

2 Назовите основные характеристики изоляции трансформатора.

3 К каким последствиям приводит уменьшение сопротивления изоляции обмотки трансформатора?

4 Как изменяется коэффициент абсорбции в зависимости от степени увлажнения изоляции и чем это объясняется?

5 Как измерить сопротивление изоляции обмоток силовых двухобмо­точных трансформаторов?

6 С какой целью измеряется коэффициент трансформации трансформа­тора?

7 Какие методы проверки группы соединения обмоток трансформаторов исполь­зуются на практике? Почему метод двух вольтметров является наи­более распространенным?

8 При измерении коэффициента трансформации получены следующие дан­ные: К ав =25, К вс =25, К ас =30 .Определить неисправность в трансфор­маторе.

9 Как и с какой целью проводится испытание электрической прочности главной изоляции обмоток трансформатора?

10 С какой целью измеряют сопротивление обмоток трансформатора постоянному току и какими методами?

11 С какой целью проводится опыт холостого хода и почему он прово­дится после испытания электрической прочности изоляции?

12 С какой целью и как проводится опыт короткого замыкания?

13 Какие параметры трансформатора определяются из опытов холосто­го хода и короткого замыкания?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

ДЕФЕКТАЦИЯ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ И ФАЗНЫМ РОТОРОМ

ПРИ РЕМОНТЕ

Цель работы: изучить основные неисправности асинхронных элек­тродвигателей и причины их возникновения, освоить методику обна­ружения неисправностей асинхронных электродвигателей.

Программа работы.

1 Провести внешний осмотр электродвигателя и записать паспорт­ные данные.

2 Провести дефектацию электродвигателя до разборки:

Измерить сопротивление обмоток постоянному току;

Измерить сопротивление изоляции обмоток статора относительно корпуса и относительно друг друга;

Проверить вращение ротора и отсутствие видимых повреждений, препятствующих дальнейшему проведению испытаний и проверок.

3 Разобрать электродвигатель.

4 Провести дефектацию электродвигателя в разобранном виде:

Проверить состояние механических деталей и узлов электродвигателя;

Измерить величину воздушного зазора между статором и ротором;

Проверить отсутствие короткозамкнутых витков (витковое замы­кание), обрыв в обмотке;

Определить места повреждения обмоток статора;

Определить, записать обмоточные данные и вычертить схему об­мотки;

Проверить состояние активной стали статора;

Проверить беличью клетку ротора на отсутствие обрывов в стержнях и кольцах.

Если имеется электродвигатель с фазным ротором, то дефектацию обмотки ротора проводят аналогично дефектации обмотки статора. Дополни­тельно проводят испытание прочности изоляции контактных колец и проверяют состояние активной стали ротора;

Все обнаруженные неисправности механических деталей, обмоток ротора и статора, данные электродвигателя занести в дефектовочную ведомость или технологическую карту ремонта.

1 Асинхронные электродвигатели, поступившие в ремонт, тщатель­но осматривают, а при необходимости испытывают и разбирают с це­лью полного выявления причин, характера и масштабов повреждения. Осмотр электродвигателя, ознакомление с объемом и характером пре­дыдущих ремонтов и эксплуатационными журналами, а также проведе­ние испытаний позволяют оценить состояние всех сборочных единиц и деталей электродвигателя и определить объемы и сроки ремонта, составить техническую документацию по ремонту.

Электродвигатели повреждаются чаще всего из-за недопустимо длительной работы без ремонта, плохого эксплуатационного обслужи­вания или нарушения режима работы, на который они рассчитаны.

Повреждения бывают механические и электриче­ские.

К механическим повреждениям относят: выплавку баббита в под­шипниках скольжения, разрушение сепаратора, кольца, шарика или ролика в подшипниках качения; деформацию или поломку вала ротора; ослабление крепления сердечника статора к станине, разрыв или сползание проволочных бандажей роторов; ослабление прессовки сер­дечника ротора и другие.

Электрическими повреждениями являются: обрыв проводников в обмотке, замыкание между витками обмотки, нарушение контактов и разрушение соединений, выполненных пайкой или сваркой, пробой изоляции на кор­пус, недопустимое снижение сопротивления изоляции вслед­ствие ее старения, разрушения или увлажнения и др.

Краткий перечень наиболее распространенных неисправностей и возможных причин их возникновения в асинхронных машинах приведен в таблице 4.1.

Неисправности и повреждения электрических двигателей не всегда удается обнаружить путем внешнего осмотра, так как некоторые из них (витковые замыкания в обмотках статоров, пробой изоляции на корпус, нарушение пайки в обмотках и др.) носят скрытый характер и могут быть определены только после соответствующих испытаний и измерений.

Таблица 4.1- Неисправности асинхронных машин и возможные причины их возникновения

2 Дефектация электродвигателя до разборки.

В число предремонтных операций по выявлению неисправностей электрических двигателей входят: измерение сопротивления изоляции обмоток, проверка целостности обмоток, испытание элек­трической прочности изоляции, проверка на холостом ходу подшипников, величины осевого разбега ротора, определение состояния крепежных деталей, отсутствие повреждений (трещин, сколов) у отдельных деталей электродвигателя:

а) измерение сопротивления обмоток постоянному току произво­дится с целью проверки отсутствия разрывов в обмотке, например из-за нарушения целостности мест соединений в результате некаче­ственной пайки. Измерение сопротивления производится с помощью моста постоянного тока УМВ, Р353 и другими с классом точности не ниже 0,5. Измеренные сопротивления обмоток не должны отличаться друг от друга более, чем на 2%;

б ) измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя осуществляется согласно методики, изложенной в общих указаниях (стр. 8-9).

в) ротор электродвигателя поворачивают для проверки его сво­бодного вращения и наличия выбега. Для малых машин эту операцию осуществляют вручную. Такая проверка обязательна перед первым пуском машины или после длительной ее стоянки в условиях, когда в машину могли попасть посторонние предметы

3 Разборку электродвигателя производят с помощью слесарных инструментов.

4. Дефектацию электродвигателя в разобранном виде осуществляют в следующем порядке:

4.1 Определяют состояние механических деталей и отдельных узлов внешним осмотром.

4.2 Проверяют величину воздушного зазора набором щупов не ме­нее чем в четырех точках, поворачивая ротор по часовой стрелке на угол 90°. Среднеарифметическое значение результатов измерений сравнивают с допустимыми значениями (таблица 4.2). Отклонение не должно превышать ±10%.

Таблица 4.2- Нормальные значения воздушных зазоров

асинхронных двигателей

4.3 Определяют повреждения изоляции в электродвигателе, которые приводят к коротким замыканиям.

В зависимости от вида повреждений изоляции возможны следующие замыкания:

Между витками одной катушки в пазу или лобовых частях (витковое замыкание) при повреждении межвитковой изоляции;

Между катушками или катушечными группами одной фазы при повреждении межсекционной изоляции;

Между катушками разных фаз при повреждении межфазовой изоляции;

Замыкание на корпус при повреждении пазовой изоляции.

Пропуская переменный ток пониженного напряжения через отдель­ные фазы обмотки, можно определить место виткового замыкания. Короткозамкнутые витки при включении фазы под напряжение являются как бы вторичной обмоткой автотрансформатора, замкнутой накоротко. Через короткозамкнутые витки протекают токи большой величины, кото­рые нагревают лобовую часть обмотки. По местному нагреву опреде­ляется место виткового замыкания.

Замкнутый виток легко определяется с помощью подковообразного электромагнита.

Рисунок 4.1- Нахождение замкнутого витка с помощью электро­магнита и стальной пластинки, где обозначено: а) замыкания витков нет; б) замыкание витков есть; 1 - проводник обмотки; 2 –электромагнит; 3 - стальная пластина; Ф - магнитный поток магнита; Ф пр - магнитный поток короткозамкнутого проводника с током.

Для нахождения короткозамкнутых витков в секциях обмоток элект­ромагнит устанавливается параллельно пазам статора. После вклю­чения обмотки электромагнита в электрическую сеть переменного то­ка (220 В при частоте 50 Гц) по обмотке потечет ток, который создаст магнитный поток Ф, замыкающийся через сердечник электромаг­нита и часть магнитопровода статора электродвигателя. Этот переменный магнитный поток будет индуктировать ЭДС в проводниках, охватываемых контуром.

При отсутствии витковых замыканий (рисунок 4.1-а) в обмотке ЭДС не вызывает появления тока (для него нет замкнутой цепи). При наличии короткозамкнутых витков ЭДС вызовет в них появление тока, причем значительной величины из-за малого сопротивления контура. Ток создаст магнитный поток Ф пр вокруг короткозамкнутых витков (рисунок 4.1-б). Последние легко обнаруживаются стальной пластиной, которая притягивается к зубцам статора над данным пазом. На производстве для определения витковых замыканий широко используют также прибор типа ЕЛ-1.

Замыкание на корпус (если мегаомметр показывает ноль) может быть определено с помощью милливольтметра. Этот метод связан с поочередной распайкой обмотки на отдельные катушки и проверкой каждой из них. Напряжение на оба конца поврежденной фазы подается с одного зажима аккумулятора напряжением до 2,5 В, а второй зажим соединяется с корпусом. При измерении напряжения на каждой катушке смена полярности показания прибора говорит о прохождении точки замыкания фазы на корпус. Этот метод из-за трудоемкости работ не всегда приемлем, особенно при большом числе катушек.

Лучше использовать магнитный метод (2), который основан на следующем. От источника пониженного напряжения (U до 36 В) од­нофазный переменный ток подводится к концу (или к началу) неис­правной фазы и через реостат и амперметр к корпусу электродвигате­ля. Так как ток переменный, то вокруг проводников с этим током образуется переменное электромагнитное поле. Поэтому пазы с про­водником, по которым течет ток, легко определяются с помощью тонкой стальной пластинки (щупа), которая слегка дребезжит. Последнее дает возможность выявить секции по которым протекает ток от конца фазной обмотки до места замыкания на корпус. Для проверки и уточ­нения найденного места замыкания обмотки ток подводится теперь к началу неисправной фазы. При однократном замыкании обмотки най­денные места замыканий в первом и во втором случае должны сойтись.

Найденную магнитным методом неисправную катушку отсоединяют от остальной обмотки и мегаомметром проверяют правильность установ­ленного места замыкания на корпус.

Этот же метод может быть применен для нахождения места замыка­ния между фазами.

В этом случае напряжение подается вначале к одним концам зам­кнувшихся фаз, а затем к другим. Это дает возможность выявить замкнувшиеся секции.

Внутренний обрыв одной из фаз.

Если обмотка имеет шесть выводов, то оборванная фаза опреде­ляется с помощью тестера или мегаомметром.

Если обмотка имеет только три вывода, то определяется обор­ванная фаза измерением токов или сопротивлений.

При соединении фаз в звезду, (рисунок4.2) ток оборванной фазы равен нулю, а сопротивление, измеренное относительно выхода оборванной фазы, равно “бесконечности”.

Рисунок 4.2- Определение внутреннего обрыва фазы при соединении фаз в звезду.

При соединении фаз в треугольник токи, подходящие к обор­ванной фазе (рисунок 4.3) будут равны и меньше токов в фазе (необорванной), а сопротивление, измеренное на оборванной фазе (C1-C3) будет вдвое больше, чем другие фазы (С1-С2, С2-СЗ).

Рисунок 4.3 - Определение внутреннего обрыва фазы при соединении фаз в треугольник.

После определения оборванной фазы место обрыва определяют с

помощью вольтметра или контрольной лампы (на 36 В) по схе­мам рисунок 4.4-а и 4.4-б.

Рисунок 4.4 - Определение места обрыва в оборванной фазе:

а) с помощью вольтметра; б) с помощью контрольной лампы.

Измеряют напряжение на концах каждой катушки или катушечной группы. В момент показания вольтметра определяется оборванная катушка (рисунок 4.4а). Касаясь щупом от лампы начала и конца каждой катушки, идя от потенциального конца сети, показа­ние лампы покажет на обрыв (лампа погасла, значит обрыв, если с другой стороны, то наоборот).

Для одного из рассматриваемых асинхронных двигателей (с неисправной катушкой) определить и записать обмоточные данные и вычертить схему обмотки.

Осматривают пакет активной стали статора. Пакет стали не должен иметь смещения, вмятин, ослабления прессовки листов желе­за, распушившихся зубцов, прогара.

Целостность стержней короткозамкнутого ротора определяют методом электромагнита переменного тока. При испытании ротор ус­танавливается на электромагнит, подключаемый к сети переменного тока (рисунок 4.5).

Рисунок 4.5 - Определение оборванного стержня ротора с помощью электромагнита: 1- ротор, 2 - стержни ротора, 3 -электромагнит, 4 - стальная пластинка (ножовочное полотно).

Стальная пластинка, перекрывающая паз с целым стержнем будет притягиваться и дребезжать. Если стержень оборван, пластинка не притягивается или притягивается очень слабо. Место разрыва обнаруживается с помощью листа бумаги с насыпанными на него сталь­ными опилками.

Обнаруженные неисправности механических деталей, обмоток статора и ротора, данные электродвигателей, представленных для дефектации занести в дефектовочную ведомость или техноло­гическую карту ремонта.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА №

Заказчик _________________________

I Техническая характеристика

II Обмоточные данные

Примечание_____________________________________________________

III Механическая часть

IV Контроль обмоток

Примечания___________________________________________________

V Стендовые испытания

Начальник ОТК____________________________________________

Содержание отчета. В отчете необходимо привести: цель рабо­ты, основные схемы и данные по выявлению неисправностей электродвигателей, представленных для дефектации, эскизы недостаю­щих и требующих изготовления деталей, заполненную технологиче­скую карту ремонта, развернутую схему обмотки статора дви­гателя, у которого требуется заменить обмотку, заключение о результатах дефектации электродвигателей.

Контрольные вопросы.

1 С какой целью проводится дефектация электродвигателя перед ремонтом?

2 В какой последовательности и как проводится дефектация электродвигателя до разборки?

3 К каким последствиям приводит снижение сопротивления изоляции обмотки статора и каким оно должно быть у двигателей с U < 500 В?

4 Как выявить витковое замыкание в обмотке статора при работающем электродвигателе?

5 В какой последовательности и как проводится дефектация электродвигателя после разборки?

6 Какие основные неисправности имеет обмотка статора и как их определить?

7 При включении электродвигателя с короткозамкнутым ротором в сеть наблюдается повышенный нагрев активной стали статора в режиме холостого хода. Какая неисправность электродвигателя?

8 При работе электродвигателя обмотка статора сильно нагрева­ется. Величина тока по фазам неодинакова. Электродвигатель сильно гудит и развивает пониженный крутящий момент. Какие могут быть неисправности в двигателе?

9 Электродвигатель плохо идет в ход и сильно гудит. Величина тока во всех фазах различна и при холостом ходе двигателя пре­вышает номинальную величину. Какая неисправность в электродвига­теле?

10 Двигатель с короткозамкнутым ротором не достигает нормальной скорости вращения, а "застревает" и начинает устойчиво работать при низкой скорости вращения, которая значительно меньше номинальной. Какая неисправность в электродвигателе?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Испытание асинхронного электродвигателя

с фазным ротором после ремонта

Цель работы: освоить методику испытаний электродвигателя с фазным ротором после ремонта.

Программа работы:

1 Осмотреть электродвигатель, проверить затяжку крепежных болтов, вращение ротора, записать паспортные данные.

2 Измерить сопротивление изоляции обмоток статора относи­тельно корпуса и относительно друг друга и сопротивление изоля­ции обмотки ротора относительно корпуса.

3 Выполнить маркировку вы­водных концов на постоянном и переменном токе.

4 Измерить сопротивление обмоток статора и ротора постоян­ному току.

5 Проверить коэффициент трансформации асинхронного электро­двигателя с фазным ротором.

6 Провести опыт холостого хода.

7 Провести испытание межвитковой изоляции.

8 Провести опыт короткого замыкания.

9 Провести испытание электрической прочности изоляции.

1 При внешнем осмотре электродвигателя проверяют затяжку крепежных болтов и вращение ротора. При вращении ротора вручную не должно быть его заеданий и люфта в подшипниках. Записываются паспортные данные электродвигателя.

2 Измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя осуществляется согласно методики, изложенной в общих указаниях (стр. 8-9). . Данные измерений записать в таблицу 5.1.

Таблица 5.1- Сопротивление изоляции обмоток электродвигателя

3 ГОСТом 183-66 предусмотрены обозначения выводов обмоток электрических машин трехфазного переменного тока (таблица 5.2).

Таблица 5.2 - Обозначение выводов обмоток электрических машин трехфазного переменного тока

Обычно выводы всех фаз обмотки статора присоединяют к зажимам, как указано на рисунке 5.1 а. В нек30,3оторых машинах обмотки статора наглухо соединены в звезду и на доску зажимов выведены только четыре вывода: фазы С1, С2, СЗ и нулевая точка 0.

Если маркировки выводов обмоток статора нет, то предварительно находят парные выводы фазы с помощью контрольной лампы один из выводов фазы принимается за начало обмотки и присоединяется к плюсу источника постоянного тока напряжением 4-6 В; один из выво­дов контрольной лампы присоединяется к минусу источника, а вто­рым выводом лампы отыскивается конец обмотки фазы. Или мегаомметр присоединяют зажимом "Линия" мегаомметра к предполагаемому началу фазы обмотки статора и проводом, присоединенным к зажиму "Земля" мегаомметра отыскивается конец фазы. При этом мегаомметр покажет ноль. На каждый вывод фазы надевают после этого бирку с маркировкой (С1,С2 ...).

Маркировка выводных концов проводится на постоянном или пере­менном токе. При постоянном токе наиболее распространены два варианта (рисунок 5.2)

Маркировку выводов проводят с помощью аккумулятора (U = 4 - 6 В) и милливольтметра (М104).

При первом варианте а) примем С1,С2,СЗ за начала фаз 1,2,3, а С4,С5,С6 - за концы этих фаз. Если начало фазы 1 присоединить к "плюсу" батареи аккумуляторов, а конец к «минусу» (рис.5.2,а), то в момент включения тока в обмотках других фаз (2 и 3) бу­дет индуктироваться ЭДС с полярностью "минус" на началах и " плюс" на концах фаз. Милливольтметр присоединяют к фазе 2, а потом к фазе 3. Если стрелка прибора в обоих случаях отклони­лась вправо, то значит все концы обмоток промаркированы правиль­но.

Рисунок 5.2- Схемы проверки маркировки выводов статора с помощью источника постоянного тока: а) - первый вариант; б) и в)- второй вариант; Н и К - соответственно начала и концы обмоток 1,2,3.

При втором варианте б) и в) две фазы соединяют последователь­но (попарно) между собой и импульсом включают на батарею. К третьей фазе присоединяют милливольтметр. Если первые две фазы соединены одноименными зажимами (рисунок 5.2.б.), милливольтметр ничего не покажет. При соединении фаз разноименными зажимами (рисунок 5.2."в") в момент включения батареи стрелка милливольт­метра отклонится вправо.

При переменном токе и с выведенными шестью концами фаз наиболее распространен индукционный метод маркировки выводов (рисунок 5.3).

Рисунок 5.3 - Схема индукционного метода маркировки выводов статора с помощью источника переменного тока:

Н и К - соответственно начала и концы обмоток 1,2,3;

Т V - трансформатор регулировоч­ный.