Báo cáo thí nghiệm máy Điện

BÀI SỐ 1 MÁY BIẾN ÁP BA PHA◦ Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lí làm việc của máy điện một chiều ◦ Xây dựng các lối đặc tính của máy biến áp ◦ Xem kĩ phần phụ lục để biết được các thiết bị, cá

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

BÀI SỐ 1 MÁY BIẾN ÁP BA PHA

◦ Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lí làm việc của máy điện một chiều

◦ Xây dựng các lối đặc tính của máy biến áp

◦ Xem kĩ phần phụ lục để biết được các thiết bị, cách ghép nối cần thiếtcho thí nghiệm

◦ Và các thông số định mức của các thiết bị thí nghiệm

Thiết lập thiết bị:

công tác nguồn AC-24V ở vị trí I và áp dẹt của máy tính được nối với 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.

▪ Sử dụng nguồn cung cấp là nguồn điện một chiều (DC) điều chỉnh được 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 đo R2

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

quấn thứ cấp đén 0.7 Idm Trong quá trình thí

nghiệm ghi lại quá trình đo được trên các cửa sổ

đo E và I vào bảng số liệu (data table) Sau khi

thí nghiệm hết các cuộn dây, mở bảng số liệu để

kiểm tra và in kết quả Từ số liệu đo được tính

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 vs các cấp : 120 240 380 V ứng với các lần đo

▪ Sử dụng E1 để đo điện áp dây của dây quấn sơ cấp, và E2 để đo điện

áp dây của dây quấn thứ cấp ghi lại kết quả đo Khảo sát sự lệch pha giữa các điện áp dây khi nối - Y

▪ Vẫn giữ E1 để đo điện áp dây, vẫn để E2 để đo điện áp dây.Quan sát góc lệch pha giữa điện áp dây sơ cấp với điện áp dây thứ cấp trên cửa sổ Phasor Analyzer.

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

Góc lệch pha /Y

Bảng 4 b) Máy biến áp ba pha

Sau khi tắt nguồn đổi Module máy biến áp 3 pha thành

Trình tự tiến hành như sau :

◦ Xác định tỉ số biến đổi điện áp K :

◦ Khảo sát sự lệch pha giửa các dây khi nối

▪ Vẫn nối như cũ E1 để đo điện áp dây trên dây quấn sơ cấp, nối E2 để

đo điện áp dây trên dây quấn thứ cấp Quan sát góc lệch pha giửa điện áp dây

sơ cấp với điện áp dây thứ cấp trên cử sổ phasor Analyzer

▪ Tắt nguồn, vặn 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 tăng dần từ 1.1Udm Trong quá trình tăng điện áp lấy ít nhất 10 trị số về dòng điện, điện

0-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

+ I3 1112

Điện áp không tải;

Dòng điện không tải ;

Công suất không tải ;

Từ kết quả trên vè đường đặc tính sau trên cùng một hệ trục tạo độ:+sau khi thí nghiệm xong , tắt nguồn xoay núm điều chỉnh điện ap về

vị trí min , tháo dây nối

Sơ đồ thí nghiệm như hình 5

Hình 5 : Thí nghiệm ngắn mạch

Chú ý rằng đây là thí nghiệm dễ xảy ra sự cố nếu sơ suất Vì vậy cần

lưu ý các trình tự tiến hành và khẩn trương

Để thuận tiện cho việc thí nghiệm thường điện áp hạ áp đặt vào dây quấn cao áp và nối ngắn mạch dây quấn hạ áp của máy biến áp thí nghiệm Dây nối ngắn mạch thường dùng đủ lớn để chịu được dòng ngắn mạch

Trình tự thí nghiệm:

+ Đấu nối sơ đồ thí nghiệm như hình 5.

+ Dùng E1, E2, E3 để đo điện áp dây U , U., Uns và I1, I2, I3 để đo dòng dây trên các pha trên mạch sơ cấp Còn P1, P3 để đo công suất P., Ps Bật nguồn xoay núm điều chỉnh tăng dần điện áp, hết sức từ từ sao cho dòng điện trong mạch sơ cấp đạt đến Iđm Lúc đó Un ~(5:10)%Uđm Trong quá trình tăng lấy ít nhất 5 giá trị về dòng điện, điện áp và công suất P., Ps trên cửa sổ đo Metering, ghi lại kết quả đo Sau đó mở bảng số liệu kiểm tra và in kết quả

+ Từ kết quả đo được xác định điện áp, dòng điện, công suất ngắn mạch:Điện áp ngắn mạch:

Dòng điện ngắn mạch: ( đây là dòng dây)

Công suất ngắn mạch:

thí nghiệm không tải và thí nghiệm mạch:Chú ý khi xác định các đại lượng

và thông số mạch điện thay thế mba ,ta sửa dụng các đại lượng do được ứng với điện áp hoặc dòng điện định mức

▪ Điện áp ngắn mạch phần trăm:(ứng với dòng điện dịnh mức)

▪ Công suất ngắn mạch :(ứng với dòng diện định mức)

▪ Dòng điện không tải phàn trăm: (ứng với diện áp định mức)

▪ Đấu nối sơ đồ mạch điện như hình 6

▪ Dùng E1.E2,E3 để do các điện áp dây của mạch thứ cấp và I1,I2,I3 để

đo dòng điện trong mạch thứ cấp , còn P1,P3 để đo công suất P1,P3 ,bất nguồn xoay núm điều chỉnh tăng dần điện áp điên Uđm Bậc cong tắt của phụtải điều chỉnh phụ tải 3 pha đối xứng mỗi lần điều chỉnh ghi lại số liệu , trong

quá trình điều chỉnh luôn giữ cho điện áp sơ cấp ở giá trị Uđm mở bảng số liệu kiểm tra và in

Hình 6 : Sơ đồ thí nghiệm có tải

▪ Nối lại module taitr trở với module tải kháng và sau đó với Moduletải dung.Thực hiện lại thí nghiệm với tải có tính cảm và có tính dung như

đã làm với tải trở,ghi các số liệu do được vào bảng 7

▪ Tắt nguồn , xoay núm điều khiển điện áp về vị trí min Tháo goã các dây nối

▪ Từ các số liệu do được xác định hiệu suất của mấy biến áp

Hiệu suất lý thuyết : %=

Trong đó :β=

▪ Vẽ đường đặt tính : = f (

CÂU HỎI KIỂM TRA:

1 Phân biệt các sơ đồ đấu MBA, điện áp, dòng điện dây và pha trên cáccuộn 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 phầnmềm Lab-Volt

Trả lời:

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

Điện áp dây 2 đầu dây thứ cấp: U = U / 3.d n

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

có thể gây ra nhiều hiện tượng ngắn mạch khác

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

Đường đặc tính ngoài biều diễn mối quan hệ U = f(I ), khi U = U và2 2 1 đmcosφ = const.

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

▪ Điện áp ngắn mạch phần trăm: U % = 100% (ứng với dòng điện định nmức)

▪ Công suất ngắn mạch: Pn = P1 + P3 (ứng với dòng điện định mức)

▪ Dòng điện không tải phần trăm: i0% = 100% (ứng với dòng điện định mức)

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

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

◦ Tính hệ số trượt của động cơ

◦ 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 ngược chiều kim đồng hồ về vị trí min Bảo đảm nguồn cung cấp điện được nối với nguồn điện 3 pha

cung cấp 24V-AC Đặt công tắc nguồn 24V-AC ở vị trí I (bật)

thiết bị

• Thiết lập các phần điều khiển lực kế như sau

LOAD CONTROL: MIN(fully CCW); DISPLAY: TORQUE(M)

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

▪ Trên cửa sổ Metering chuyển các

cửa sổ đo dòng điện và điện áp sang chế độ

đo DC

▪ Dùng nguồn cung cấp điện DC (đầu

7-N) điều chỉnh được tử 0-220V, Vônkế E1,

E2, E3 Ampckế I1, 12, 13 đấu nối với các

cuộn dây của động cơ như như hình 1:

▪ Bật nguồn, xoay núm điều chỉnh để tăng dần điện áp để dòng trong cuộn dây khoảng 0,7Iđm (24V) Trong quá trình tăng điện áp ghi lại các trị số

đo được trên các cửa sổ đo E và I vào bảng số liệu Từ các số liệu đo được xácđịnh điện trở một chiều của cuộn dây theo công thức sau :

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

dần diện áp đến Udm 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, kiêm tra chiều qoay của động cơ Động cơ có đổi chiều qoay so với chiều trước đây không?

chế độ SPEED để đo tốc độ n của động cơ, sau đó xác định hệ số trượt khi không tải tải theo công thức :

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

3 Thí nghiệm không tải:

• Kết nối thiết bị như hình 2

kiểu đấu nối động cơ hay ⍙

• Dùng E1, E2, E3 để đo điện áp U , U , U Dùng I1, l2, 13 để đo 1-2 1-3 3-2dòng điện Đầu nối như hình 2 là đo được công suất ba pha lúc không tải của động cơ bằng 2 woát kế bằng P P1 2

quá

• trình tăng điện áp ghi gía trị đo vào bảng số liệu (lấy ít nhất 10 trị số)

• Tắt nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp về vị trí min, tháo gỡ các dâynối

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

• Từ các số liệu thu được vẽ đặc tính không tải U = f (I0 0)

• Đấu nối thiết bị như hình 2.

• Để nguyên các cửa sổ đo dòng điện, điện áp và công suất như thí nghiệm không tải

• 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 (hoặc 1,2 Lâm) thì ngừng lại, lúc này điện áp cỡ bằng (15 - 25) % Udm Trong quá trình tăng điện áp ghi cácgiá trị đo vào bảng số liệu (lấy ít nhất 8 trị số) Sau đó mở bảng số liệu kiểm tra và in

• Tắt nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp về vị trí min

• Dựa vào bảng số liệu ta tính U , I , P , cos như ở thí nghiệm khôngn n n ntải

•Từ các thông số của máy biến áp đã xác định được thông qua thí nghiệm không tải và thí nghiệm ngắn mạch vẽ sơ đồ thay thế máy ĐK (chỉ vẽ

Kết nối thiết bị như hình 2.

• Bật nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp tăng dần điện áp lên đến U=Uđm Khi

CONTROL tăng dần tải P, (kỹ thuật) trên trục động cơ cho đến khi giá trị tải

Pm trên trục động cơ đạt đến trị số định mức thì dừng Trong quá trình tăng tảighi lại các giá trị đo vào bảng số liệu (lấy ít nhất 1 trị số) Dựa vào bảng số liệu ta tính các giá trị U1, I1, P , cos như ở thí nghiệm không tải.1 

• Từ các số liệu thu được vẽ các đặc tính của máy điện không đồng bộ:

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

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

- 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 đạtđược điện áp U=Udm khác so với PP2 là điều chỉnh dòng điện cho đến khi dòngđiện đạt đến giá trị định mức (lúc này U chỉ bằng 15-25% Udm) như vậy ở PP2thì U<Udm so với PP1

3 Cơ sở để đổi chiều động cơ:

4 Ý nghĩa của đặc tính không tải:

không tải

ngắn mạch động cơ:

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

dòng điện cho đễn khi I=Idm lúc này khi điện áp tăng theo thì động cơ sẽ chạy vàkhông bị cháy

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

làm việc có tải

Đặc tính cơ: đặc tính cơ của động cơ dùng để đánh giá mức độ chịu tải củađộng cơ về mặt dòng điện

BÀI SỐ 3 MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ

◦ Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ bapha

công tắt nguồn AC-24V ở vị trí 1 và cáp dẹt của máy tính được nối với DAI

Sơ đồ nối dây thí nghiệm như hình 1 :

Trình tự tiến hành như sau :

◦ Quay biến trở R về vị trí max Công tắt mạch kích từ để vị trí O, lấy

U dư

◦ Bật nguồn và điều chỉnh để tăng dần điện áp U đặt vào động cơ sơ cấp ( PRIME MOVER) để đạt tốc độ n=n định mức của máy phát điện đồng bộ

◦ Giảm R đc để tăng dòng điện kích thích cho đến khi điện áp đầu cực máy phát đồng bộ bằng 1.2 U đm Trong quá trình tăng dòng điện kích từ i, ghi kết quả vào máy tính Sau đó mở bảng số liệu kiểm tra và in

Bảng 1

2 Thí nghiệm lấy đặc tính ngắn mạch.

Sơ đồ nối dây thí nghiệm như hình 2:

Trình tự tiến hành như sau :

▪ Quay biến trở R về vị trí max

▪ Bật nguồn và điều chỉnh để tăng dần điện áp U đặt vào động cơ sơ cấp ( PRIME MOVER )

▪ Giảm R để tăng dòng điện kích thích cho đến khi dòng điện của phần ứng đạt 1.2 I đm , trong quá trình tăng dòng điện kích từ i ghi kết quả đo được vào máy tính Sau đó mở bảng số liệu kiểm tra và in

Bảng 1

3 Thí nghiệm lấy đặc tính ngoài.

Trình tự tiến hành như sau:

▪ Làm giống như thí nghiệm không tải nhưng chỉ bằng U đm

▪ Lần lượt đóng K để tăng dần tải cho đến khi tải định mức, đồng thời cũng tăng dòng điện kích từ để giữ U không đổi và nếu tốc độ n giảm thì phải điều chỉnh để n = n đm Sau đó giảm dần tải rồi ghi kết quả đo được vào máy tính Sau đó mở bảng số liệu kiểm tra và in

▪ Sau khi làm xong tải trở R , thay tải L, rồi tải C Cũng làm như trên để lấy kết quả

▪ Sơ đồ nối thí nghiệm như hình 3 :

Sơ đồ thí nghiệm như hình 3

Trình tự tiến hành như sau :

▪ Làm giống như thí nghiệm không tải để thành lập điện áp, nhưng chỉ bằng U đm

▪ Lần lượt đóng K để tăng dần tải Mỗi lần tăng tải , nếu điện áp U và tốc độ n giảm thì phải điều chỉnh dòng điện kích từ i để giữ U= U đm và điều chỉnh điện áp đưa vào động cơ sơ cấp ( PRIME MOVER ) để giữ tốc độ bằng định mức và ghi kết quả đo được vào máy tính Mở bảng số liệu kiểm tra và

in

▪ Sau khi làm xong tải trở R, thay tải L, rồi tải C Cũng làm như trên để lấy kết quả

5 Thí nghiệm lấy đặc tính tải: (hình 4 )

Sơ đồ thí nghiệm như hình 4 :

Trình tự tiến hành như sau :

▪ Làm giống như thí nghiệm khong tải để thành lập điện áp , nhưng để R

ở vị trí min

▪ Điều chỉnh biến trở R đồng thời lần lượt đóng K để tăng dần tải cho đến lúc I = I đm thì dừng lại Sau đó giảm dần dòng điện kích từ , mỗi lần thayđổi dòng điện kích từ đồng thời điểu chỉnh tải để giữ dòng điện tải I không đổi

và tốc độ n cũng bằng định mức Sau đó ghi kết quả đo được vào máy tính

Mở bẳng số liệu kiểm tra và in

1 Từ số liệu đo được ở các bảng, vẽ đặc tính Nhận xét dạng đặc tính

và so sánh với lý thuyết Ý nghĩa đặc tính điều chỉnh với các tính chất tải khác nhau.

2 Từ số liệu đo được tính tỉ số ngắn mạch:

3 Từ đặc tính ngoài của máy phát, xác định bộ thay đổi điện áp định mức máy phát với các tính chất tải khác nhau

◦ Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ bapha

phát điện đồng bộ

◦ Các sơ đồ đều giống nhau phần lắp đặt mạch, kháu nhau về tải tùy thuộc vào mục đích cần đo của bài thí nghiệm

◦ Ở chế độ ngắn mạch thì dòng điện trong mạch tăng cao đột biến , còn

ở thí nghiệm ngắn mạch thì theo số liệu ta thấy dòng của mạch giảm dần

4 Ý nghĩa của các đường đặc tính.

◦ Dạng đặc tính không tải của máy phát điện đồng bộ cực ẩn và cực lồi khác nhau không nhiều

bão hoà vì từ thông khe hở rất nhỏ, do đó đặc tính ngắn mạch là đường thẳng

◦ Dạng của đặc tính ngoài tương ứng với các tính chất khác nhau của tải

 Các đường đặc tính thể hiện mối quan hệ giữa các thông số trong mạch thí nghiệm