Báo cáo thí nghiệm máy điện thí nghiệm máy điện bài số 1 máy biến áp ba pha

- Xây dựng các đường đặc tính của máy biến áp.2, Yêu cầu:- Xem lại các đặc điểm chính của mạch điện 3 pha và lý thuyết MBA.Thiết lập thiết bị:- DALLOX POWER INPUTS được nối với nguồn cun

NHÓM 3

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN

Sinh viên thực hiện:

Lê Minh Đạt - 21115055120115 Phạm Quang Hào - 21115055120218 Hoàng Anh Quốc Tuấn - 21115055120272

Lớp: 222THMD09

Đà Nẵng, tháng 04 năm 2023

THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN

BÀI SỐ 1 MÁY BIẾN ÁP BA PHA

1, Mục đích:

- Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp 3 pha.(

tổ MBA 3 pha)

- Xác định các thông số của máy biến áp 3 pha

- Xây dựng các đường đặc tính của máy biến áp

2, Yêu cầu:

- Xem lại các đặc điểm chính của mạch điện 3 pha và lý thuyết MBA

Thiết lập thiết bị:

- DALLOX POWER INPUTS được nối với nguồn cung cấp chính, đặtcông tác nguồn AC-24V ở vị trí I và áp dẹt của máy tính được nốivới DAI

- Tìm hiểu cấu tạo ghi các số liệu định mức của máy biến áp thí nghiệm

- Hiển thị của sổ làm việc chính Metering

1, Đo điện trở 1 chiều của các cuộn dây sơ cấp và thứ cấp máy biến áp.

- Sữ dụng nguồn cung cấp là nguồn điện một chiều (DC) điều chỉnhđược từ 0 – 220v

- Trên cửa sổ Metering chuyển các cửa sổ đo dòng điền và điện áp sang chế độ đo Dc

- Dùng nguồn cung cấp điện Dc đầu (7-N), Vônke E1,E2,E3 và Ampe

kế I1,I2,I3 đấu nối với các cuộn dây của dây sơ cấp như hình 1 để

đo điện trở dây quấn sơ R1 và sau đó cho dây quán thứ cấp để đoR2

- Bật nguồn, xoay núm điều chỉnh tăng dần điện áp để dòng điệntrong cuộn dây sơ cấp đến 0.7Idm

 Tắt nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp về vị trí min, tháo gỡ các dây nối

Dây quấn sơ cấp

Trình tự tiến hành như sau:

Xác định tỉ số biến đổi điện áp K:

+ Hở mạch dây quấn thứ cấp, bật nguồn và xoay núm điều chỉnh để có điện áp dây với các cấp: 120, 240, 380 V ứng với các lần đo

+ Sử dụng E1 để đo điện áp dây của dây quấn sơ cấp 𝑈1–6, và E2 để đo

điện áp dây của dây quấn thứ cấp 𝑈4–9 ghi lại kết quả đo Sau đó mở bảng

số liệu kiểm tra và in, từ đó tính được hệ số biến áp theo công thức sau:

𝐾1,2,3 = U1—6

U4—

9

; 𝐾 = K1+K32+K3

Chú ý: Khi đo các điện áp, tắt nguồn trước khi thay đổi cách nối dây với

mạch điện.

 Khảo sát sự chênh lệch pha giữa các điện áp dây khi nối Δ-Y

trên Phasorn Analyzer

 Vẫn giữ E1 để đo điện áp dây 𝑈1–6 và vẫn giữ E2 để đo điện áp dây

𝑈4–9 Quan sát góc lệnh pha của điện áp dây sơ cấp 𝑈1–6 với điện áp dây thứ cấp 𝑈4–9 trên cửa sổ Phasorn Analyzer.

 Sau khi thí nghiệm, quay núm điều chỉnh điện áp về vị trí min, tắt nguồn.

pha Δ / Y

b) Máy biến áp ba pha

Sau khi tắt nguồn đổi nối Module máy biến áp 3 pha thành hình Δ- Δ (hình 3).

Chú ý: Kiểm tra cách nối Δ trước khi đóng nguồn điện

Trình tự tiến hành như sau:

 Xác định tỉ số biến đổi điện áp K:

 Như trường hợp máy biến áp nối Δ-Y

 Khảo sát sự lệnh pha giữa các điện áp dây khi nối Δ/Δ trên

Phasorn Analyzer

 Vẫn nối như cũ E1 để đo điện áp dây 𝑈1–6 trên dây quấn sơ cấp, nối E2 để

đo điện áp dây 𝑈4–9 trên dây quấn thứ cấp Quan sát góc lệnh pha giữa điện

áp dây sơ cấp 𝑈1–6 với điện áp dây thứ cấp 𝑈4–9 trên cửa sổ Phasorn

Analyzer

 Tắt nguồn, văn núm điều chỉnh điện áp về vị trí min tháo các dây nối.

Để hở mạch thứ cấp, bật nguồn và vặn núm điều chỉnh tang dần điện

áp từ 01,1 𝑈đN Trong quá trình tăng điện áp lấy nhất 10 trị số về dòng điện, điên áp và công suất 𝑃1, 𝑃3 trên cửa sổ đo Metering và ghi lại số liệu Sau đó mở bảng số liệu để kiểm tra và in kết quả

Hình 4 : Sơ đồ thí nghiệm không tải

5 Xác định các đại lượng và thông số mạch điện thay thế của mba từ thí nghiệm không tải và thí nghiệm mạch:

6 Thí nghiệm có tải

Hình 6 : Sơ đồ thí nghiệm có tải

1 379 424.

32

53.0 4

3 365 444 91.1 0.04 0.02 0.03 4.27 0.76 0.03 300.03 5.03

4 365 444 91.2 0.04 0.02 0.03 4.27 0.76 0.03 300.04 5.03

Phụ tải R - C

1 381 425 93.9

7 0.07 0.03 0.04 13.7 0.28 0.05 300 13.98

0.1 0.05 0.06 22.6 7.63 0.07 295.86 30.23

Bảng 7 CÂU HỎI KIỂM TRA:

1 Phân biệt các sơ đồ đấu MBA, điện áp, dòng điện dây và pha trên các cuộn dây trong các sơ đồ đấu nối

2 Phân biệt thí nghiệm ngắn mạch và chế độ ngắn mạch

3 Ý nghĩa của các đường đặt tính máy biến áp

4 Cách xác định các thông số máy biến áp

5 Cách tạo file cấu hình, bảng số liệu, lưu số liệu và vẽ đồ thị trong phần mềm Lab- Volt

Bài làm:

1 Phân biệt các sơ đồ đấu nối:

Giống: cả hai đều có phần sơ cấp nối Δ (tức là không có dây trung tính nối về đất) Khác:

Điện áp dây 2 đầu dây thứ cấp: Ud = Un / 3

2 Phân biệt thí nghiệm ngắn mạch với chế độ ngắn mạch:

Chế độ ngắn mạch là hiện tượng chập đầu của 2 hoặc 3 dây pha, hoặc là chập dâypha và dây trung tính gây ra tình trạng dòng điện tăng cao đột biến và sụt áp trêndây Nó có thể phá hủy kết cấu của các thiết bị điện, chập cháy nổ và có thể gây ranhiều hiện tượng ngắn mạch khác

Thí nghiệm ngắn mạch được phép tiến hành ở dòng điện thấp hoen ở dòngđiện định mức của cuộn dây hoặc với nguồn một pha Kết quả thí nghiệm được quyđổi về giá trị điện áp ngắn mạch 3 pha Một phép thí nghiệm ngắn mạch bằngphương pháp một pha được thực hiện ba lần đo đối với từng hai pha

3 Ý nghĩa các đường đặc tính máy biến áp:

Đường đặc tính ngoài biều diễn mối quan hệ U2 = f(I2), khi U1 = Uđm ,cosφ=const

4 Phân biệt các sơ đồ đấu nối:

Giống: cả hai đều có phần sơ cấp nối Δ (tức là không có dây trung tính nối về đất) Khác:

Điện áp dây 2 đầu dây thứ cấp: Ud = Un / 3

4 Phân biệt thí nghiệm ngắn mạch với chế độ ngắn mạch:

Chế độ ngắn mạch là hiện tượng chập đầu của 2 hoặc 3 dây pha, hoặc là chập dâypha và dây trung tính gây ra tình trạng dòng điện tăng cao đột biến và sụt áp trêndây Nó có thể phá hủy kết cấu của các thiết bị điện, chập cháy nổ và có thể gây ranhiều hiện tượng ngắn mạch khác

Thí nghiệm ngắn mạch được phép tiến hành ở dòng điện thấp hoen ở dòngđiện định mức của cuộn dây hoặc với nguồn một pha Kết quả thí nghiệm được quyđổi về giá trị điện áp ngắn mạch 3 pha Một phép thí nghiệm ngắn mạch bằngphương pháp một pha được thực hiện ba lần đo đối với từng hai pha

5 Ý nghĩa các đường đặc tính máy biến áp:

Đường đặc tính ngoài biều diễn mối quan hệ U2 = f(I2), khi U1 = Uđm và cosφ = const

6 Cách xác định thông số máy biến áp:

Từ các kết quả đo có được từ các thí nghiệm đã thực hiện, ta tính được các thông sốcủa máy biến áp thông qua các công thức có sẵn đã được chứng minh

BÀI SỐ 2 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA ROTO LÒNG SÓC

1, Mục đích thí nghiêm:

- Tìm hiểu cấu tạo và biết cách vận hành động cơ

- Xây dựng một số đường đặc tính của động cơ không đồng bộ

- Tính hệ số trượt của động cơ

2, Yêu cầu:

- Xem lại các đặc tính chính của động cơ không đồng bộ roto lòng sóc

- Tìm hiểu cấu tạo và ghi các số liệu định mức của động cơ thí nghiệm

Thiết lập thiết bị:

- Đưa công tác điện về vị trí OFF, xoay núm điều khiên điện áp ngượcchiều kim đồng hồ về vị trí min Bảo đảm nguồn cung cấp điện đượcnối với nguồn điện 3 pha

- Nối LOW POWER INPUTS của DAI vè lực kế với đầu ra của ngồn cung cấp 24V-AC Đặt công tắc nguồn 24V-AC ở vị trí I ( bật )

- Nối modum đo momen và modun DAI để đo tốc độ và mômen các thiết bị

- Thiết lập các phần điều khiển lực kế như sau

1, Đo điện trở một chiều của các cuộn dây stato.

- Trên của sổ Metering chuyển các cửa sổ đo dòng điện và điện áp sangchế độ đo DC

- Dùng nguồn cung cấp điện DC ( đầu 7-N) điều chỉnh được từ 0-220V,Vôn kế E1,E2,E3 Ampeke I1,I2,I3 đấu nối với các cuộn dây của động

cơ như hình 1:

- Bật nguồn, xoay núm điều chình để tăng dần điện áo để dòng điệntrong cuộn dây khoảng 0,7 Idm (24V) trong quá trình tăng điện áp ghilại các trị số đo được trên các cửa sổ đo E và I vào bảng số liệu Từcác số liệu đo được xác định điện trở một chiều của cuộn dây theocông thức sau:

𝑅1 = 𝐸11I1

Bảng số liệu.

3.833 4.248 5.18 0.093 0.091 0.089 41.22 46.68 58.2 48.710.36 10.982 11.914 0.199 0.197 0.198 52.06 55.75 60.17 55.9921.342 22.067 23.103 0.374 0.373 0.375 57.06 59.16 61.61 59.28

2, Đổi chiều quay và đo tốc độ của động cơ, xác định hệ số trượt:

- Đấu nối động cơ như hình 2 Bật nguồn xoay núm điều chỉnh để tăngdần diện áp đến Udm của động cơ Lúc này động cơ sẽ qoay theo mộtchiều nào đó Cắt ngồn đỗi nối hai trong ba pha cho nhau Sau đó bậtnguồn, kiêm tra chiều qoay của động cơ Động cơ có đổi chiều qoay sovới chiều trước đây không?

-3, Thí nghiệm không tải:

- Kết nối thiết bị như hình 2

Đấu nối động cơ như hình 2 Bật nguồn, xoay núm điều chỉnh để tăng dần điện áp đến U đm của động cơ Lúc này, động cơ sẽ quay theo một chiều nào đó Cắt nguồn, đổi nối hai trong 3 pha cho nhau Sau đó bật nguồn, kiểm tra chiều quay của động cơ.

 Thí nghiệm không tải

 Sơ đồ đi dây như hình 2

-Xem các điện áp định mức của động cơ và điện áp nguồn để xác định kiểu đấu nối động

- Tắt nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp về vị trí min, tháo gỡ các dây nối.

- Dựa vào bảng số liệu, ta tính được các giá trị sau:

4, Thí nghiệm ngắn mạch:

- Đấu nối thiết bị như hình 2

- Để nguyên các cửa sổ đo dòng điện, điện áp và công suất như thínghiệm không tải

- Giữ trục động cơ đứng yên Bật nguồn tăng dần điện áp cho đến khidòng điện đạt đến trị giá định mức của động cơ ( học 1.2 Idm) thìngừng lại, Lúc này điện áp cở bằng (15-25)% Udm Trong quá trìnhtăng điện áp ghi các giá trị đo và bảng số liệu 9 lấy ít nhất 8 trị số) sau

đó mở bảng số liệu kiểm tra và in

- Kết nối thiết bị như hình 2.

- Trong cửa sổ metering mở các cửa sổ đo tốc độ n và mômen xoắn M.

- Bật nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp tăng dần lên đến U=U đm Khi động cơ đã quay

ổn định ta bắt đầu điều chỉnh núm LOAD CONTROL tăng dần tải P m trên trục động cơ cho đến khi tải P m trên trục động cơ đạt đến trị số định mức thì dừng Trong quá trình tăng tải, ghi số đo vào bảng số liệu.

- Dựa vào bảng số liệu ta tính U 1 , I 1 , P 1 , Co ssssssssssssss s 1 như thí nghiệm không tải.

- Tìm hiểu cấu tạo và biết cách vận hành động cơ.

- Xây dựng một số đường đặc tính của động cơ không đồng bộ

- Tính hệ số trượt của động cơ.

2 Các phương pháp mở máy:

PP1: sau khi kiểm tra mạch đã lắp xong , bật nguồn-xoay dần núm điều chỉnh điện áp cho

đến khi đạt được điện áp U = Udm

PP2: sau khi kiểm tra mạch xong,giữ trục động cơ đứng yên – bật nguồn tăng dần điện áp

cho đến khi dòng điện đạt đến giá trị định mức của động cơ thì dừng lại,lúc này điện áp

cỡ bằng (15-25)%Udm

So sánh : PP1 là sau khi bật nguồn –điều chỉnh điện áp cho đến khi đạt được điện áp

U=Udm khác so với PP2 là điều chỉnh dòng điện cho đến khi dòng điện đạt đến giá trị

định mức(lúc này U chỉ bằng 15-25% Udm) như vậy ở PP2 thì U<Udm so với PP1.

3 Cơ sở để đổi chiều động cơ là phải dựa vào chiều dòng điện đối với động cơ điện 1

chiều,khi động chiều dòng điện thì chiều động cơ sẽ thay đổi.

4 Ý nghĩa của đặc tính không tải: dùng để đánh giá về mức độ vận hành của động cơ

khi làm việc không tải

5 So sánh thí nghiệm ngắn mạch của máy biến áp và thí nghiệm ngắn mạch động cơ:

- Đối với thí nghiệm ngắn mạch của MBA: không cho dòng quá lớn vì dòng quá lớn mà

MBA đang ở chế độn ngắn mạch chỉ cần dòng lớn hơn 0,7 thì MBA sẽ bị cháy

- Đối với Động cơ thì chỉ cần giữ trục động cơ đứng yên và điều chỉnh dòng điện cho đễn

khi I=Idm lúc này khi điện áp tăng theo thì động cơ sẽ chạy và không bị cháy.

6 Ý nghĩa của đặc tính tải và đặc tính cơ của động cơ:

- Đặc tính tải: dùng để đánh giá mức độ làm việc của động cơ ở chế độ làm việc có tải.

- Đặc tính cơ: đặc tính cơ của động cơ dùng để đánh giá mức độ chịu tải của động cơ về

mặt dòng điện

BÀI SỐ 3

MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ

Thí nghiệm không tải:

Bảng 1

I t =I3(A) 0 0.4 0.328 0.332 0.277 0.232 0.188 0.171

Nhận Xét:

- Điện áp U0 được đo qua E1 và dòng it đo được qua I3

- Trong thí nghiệm trên ta đã giảm Rđc để tăng dòngkích thích cho đến khi điện áp đầu cực máy phát đồng

bộ bằng 1.2Uđm, lúc này khi điện áp U0 tăng lên thìdòng it cũng sẽ ngày càng tăng lên

Thí nghiệm đặc tính ngắn mạch:

I t =I3(A) 0.212 0.38 0.331 0.288 0.246 0.208 0.169

Nhận Xét:

- Điện áp I0 đo được qua I1 và dòng It qua I3

- Trong thí nghiệm này ta làm giống với thí nghiệm không tải, Trên Rđc để tăng dòngkích thích chon đến khi điện áp đầu cực máy phát đồng bộ bằng 1.2Uđm Lúc này khi dòng điện tăng lên thì dòng Io cũng sẽ ngày càng tănglên

Thí nghiệm lấy đặc tính ngoài:

Nhận xét:

- Trong thí nghiệm này ta lần lượt đóng K để tăng dần tải cho đến khi

tải định mức, đồng thời cũng tăng dòng kích từ để giữ U không đổi và

nếu tốc độ n giảm thì phảiđiều chỉnh để n = nđm Sau đó giảm dần tải

xuống

Từ số liệu trên ta có thể thấy ở cả 3 loại tải khi càng tăng giá trị của

tải lên thìdòng cũng tăng lên và điện áp giảm xuống

Tải R (it= 0.184 mA; n= 1500 vg/phút)

Thí nghiệm lấy đặc tính điều chỉnh:

Bảng 4

Nhận Xét:

- Điện áp đo được qua I1 và dòng It đo được qua I3

- Ở thí nghiệm này khi ta tăng tải lên thì dòng I và it cũng tăngtheo

Thí nghiệm lấy đặc tính tải:

Bảng 5

Nhận xét:

- Điện áp U được đo qua I1 và dòng it đo được qua I3

- Ở thí nghiệm có tải thì khi tăng điện áp lên thì dòng it cũng sẽtăng theo

Câu hỏi kiểm tra:

1 Mục đích thí nghiệm.

- Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ ba pha.

- Nắm dược các phương pháp hòa đồng bộ bằng các thiết bị đơn giản.

- Khảo sát, nghiên cứu và xây dựng một số đường đặc tính của máy phát điện đồng.

4 Ý nghĩa của các đường đặc tính.

- Đặc tính ko tải là quan hệ giữa suất điện đông E của phần ứng máy phát với dòng điện kích từ cho máy phát Ikt của máy phát khi tốc đọ quay của máy phát không đổi

và dòng điện của phần ứng máy phát bằn 0 (mạch hở)

- Đặc tính ngoài (đặc tính có tải) là quan hệ giữa điện áp hai đầu máy phát U2 với dòng điện phụ tải I2 khi tốc độ quay máy phát không đổi và dòng điện kích từ cho máy pháy Ikt không đổi

I3(A) 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 0.008 0.007

U=E3(V) -0.414 -0.311 -0.414 -0.207 -0.311 -0.311 -0,207

22 NHÓM 3

BÀI SỐ 4 MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU

NỘI DUNG THÍ NGHIỆM

Thiết lập thiết bị :

 Các module nguồn điện , giao diện thu thập dữ liệu và máy điện

một chiềutrong hệ thống EMS

 DAI LOW POWER INPUTS được kết nối với nguồn cung cấp chính, đặt công

tắc nguồn AC-24v ở vị trí I và cáp dẹt của máy tính được kết nối với DAI.

1 Đo điện trở một chiều của mạch phần ứng và mạch kích

thích Sơ đồ thí nghiệm

Bảng 1 Mạch kích từ

2 Thí nghiệm máy phát điện một chiều

 Máy phát điện một chiều kích từ độc lập

Sơ đồ thí nghiệm

Bảng 2 Không tải (I1=0)

3 Máy phát điện một chiều kích từ song song:

 Sơ đồ thí nghiệm như hình 3:

Hình 3: Sơ đồ thí nghiệm MFMC kích thích song song

4 Máy phát một chiều kích từ hỗn hợp:

Sơ đồ thí nghiệm như hình 4a:

 Thí nghiệm có tải hình 4a:

Hình 4a: Sơ đồ thí nghiệm MFMC kích từ hỗn hợp nối thuận.

Hình 4b: Sơ đồ thí nghiệm MFMC kích từ hỗn hợp nối ngược

Không tải (I1 = 0)

Thiết lập đặc tính điều chỉnh

5 Thí nghiệm động cơ điện một chiều.

a Lấy đặc tính cơ động cơ một chiều KT độc lập

 Mở cửa sổ đo momen và tốc độ để ghi số liệu.

 Đóng nguồn tăng dần điện áp dặt vào phần ứng động cơ U = U đm Điều chỉnh dòng điện kích từ để n = 1,05n đm (Khoảng 1575 vòng/ phút) Sau đó xoay núm điều chỉnh LOAD CONTROL để tăng momen Trong quá trình tăng tải ghi kết quả vào máy tính Sau đó mở bảng số liệu kiểm tra và in.

 Đặc tính của máy phát điện 1 chiều:

- Đặc tính không tải :