Báo cáo thí nghiệm máy điện 2

Sơ đồ nối máy điều chỉnh cảm ứng Rôto là cuộn sơ cấp, được nối với lưới điện xoay chiều 220V.. Cuộn stato là cuộn thứ cấp, được nối với phụ tải Rt Dòng điện sơ cấp chạy trong cuộn dây s

BÀI 7 MÁY ĐIỀU CHỈNH CẢM ỨNG

I Mục đích, yêu cầu: Nghiên cứu cấu tạo và sự làm việc của máy điều

chỉnh cảm ứng

II Dụng cụ và thiết bị đo, thiết bị thí nghiệm:

1 Máy điều chỉnh cảm ứng Loại ΦP – 52 – PT 1

SH = 2KVA; f = 50Hz;

SC: Δ/Y: 220/380 10,5/6,1 TC: 220V; 5,2 A

2 Ampe mét điện từ 0 – 1A; cấp chính xác 1,5 1

3 Vôn mét điện từ 0 – 500V; cấp chính xác 1,5 2

4 Vôn mét điện từ 0 – 250V; cấp chính xác 1,5 1

III Nội dung thí nghiệm:

1 Nguyên lý làm việc của máy điều chỉnh cảm ứng: Sơ đồ nối của máy

điều chỉnh cảm ứng cho trên hình 1

Hình 1 Sơ đồ nối máy điều chỉnh cảm ứng

Rôto là cuộn sơ cấp, được nối với lưới điện xoay chiều 220V Cuộn stato là cuộn thứ cấp, được nối với phụ tải Rt

Dòng điện sơ cấp chạy trong cuộn dây sơ cấp tạo nên từ trường quay Từ trường này cảm ứng trong mỗi pha của cuộn thứ cấp SĐĐ E2

Vì cuộn sơ cấp và thứ cấp được nối điện với nhau, nên điện áp thứ cấp U2 là tổng hình học của điện áp lưới

U1 và SĐĐ E2 U2 = 3 (U1ph +E2) Khi dùng tay quay rôto đi 1 góc

α, tức làm thay đổi vị trí của cuộn dây rôto so với cuộn dây stato, tức góc lệch pha giữa U1 và E2 thay đổi, thì điện áp thứ cấp U2 sẽ thay đổi từ

) (

3 1 2 max

) (

3 1 2 min

2.Đặc tính U 2 = f(α) khi không tải:

Dùng tay quay rôto thay đổi từ

0o đến – 120o và từ 0o đến + 120o Ứng với Rt các giá trị góc α, ghi lại các giá trị điện áp U2

Chú ý: Lúc này các công tắc tải

từ CT1 đến CT3 để hở

CT1

CT2

CT3

CT1

CT2

CT3

220V CD

C

C

C

C

C

C

1

2

3

Bảng 1:

U2, (V) 440 380 285 180 110 160 260 355 425

U1, (V) 210 210 210 210 210 210 210 210 210

U3, (V) 186 186 186 186 186 186 186 186 186

Dựa vào số liệu bảng 1, dựng các đường đặc tính U2=f(α)

Đặc tính U 2 = f(α)

3 Kiểm tra sự đối xứng của điện áp:

– Chuyển tay quay về vị trí 0o

– Đóng cầu dao CD đưa điện áp vào máy điều chỉnh cảm ứng, dùng vôn

mét V1 đo điện áp U1 (Đo điện áp dây), vôn mét V2 đo điện áp dây U2 Số

liệu được ghi vào bảng 2 Nhận xét mức độ đối xứng của điện áp sơ cấp và

thứ cấp

Bảng 2

205 205 209 110 110 110

440

380

285

180

110

160

260

355

425

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

–120 –90 –60 –30 0 30 60 90 120

U2 (V)

α (o)

4 Đặc tính ngoài U 2 = f(I 2 )

– Chuyển tay quay về vị trí 0o

– Đóng cầu dao CD đưa điện áp vào máy điều chỉnh cảm ứng

– Tăng điện áp ra lên đến 220V

– Để thay đổi các mức tải khác nhau vào dây quấn thứ cấp, cần thực hiện

4 lần đo:

+ lần 1: cắt cả 3 đôi công tắc

+ lần 2: đóng đôi công tắc CT1

+ lần 3: cắt đôi CT1, đóng CT2

+ lần 4: cắt đôi CT2, đóng CT3

– Ghi lại các giá trị điện áp và dòng điện tải vào bảng 3

Bảng 3

Vị trí

công tắc

Cắt cả 3 công tắc

Đóng các công tắc CT1

Đóng các công tắc CT2

Đóng các công tắc 3

I2ph (A) 0 0,79 0,8 0,78 0,41 0,41 0,4 0,27 0,28 0,26

3

2 2 2 2

C B

I

=

Đặc tính ngoài U 2 = f(I 2 )

Dựa vào bảng số liệu, dựng đường đặc tính ngoài Dựng đồ thị véc tơ

điện áp U2max, U2min, U1ph ứng với các góc α khác nhau đối với 3 pha A, B, C

Đồ thị véc tơ điện áp U 2max , U 2min , U 1ph ứng với các góc α khác nhau đối với

3 pha A, B, C

U2max

U2min

30°U1p

E2 2

U

A

IV Nhận xét kết quả thí nghiệm:

Trong khi tiến hành thí nghiệm chỉ sử dụng một vôn mét đo các giá trị một giá trị điện áp U2 ở các phần thí nghiệm khác nhau, nếu không do mỗi đồng hồ đo có cấp chính xác khác nhau sẽ làm kết quả đo giá trị U2 ở các phần thí nghiệm có sự chênh lệch lớn

Ở thí nghiệm kiểm tra sự đối xứng của điện áp, nhìn chung ở các pha không có sự chênh lệch điện áp, có điện áp UAB = UBC ≠ UCA nhưng mức độ chênh lệch không lớn, nguyên nhân có thể do sai số của dụng cụ đo

BÀI 8 ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO DÂY QUẤN

I Mục đích, yêu cầu:

– Tìm hiểu cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ (KĐB) rôto dây

quấn

– Thực hiện phương pháp mở máy, đảo chiều quay và điều chỉnh tốc độ

quay của động cơ

– Dựng các đường đặc tính của động cơ KĐB rôto dây quấn

II Dụng cụ và thiết bị đo, thiết bị thí nghiệm:

1 Động cơ không đồng bộ rôto

dây quấn SH = 2,8kW; cosϕ = 0,82;

f = 50Hz; n = 1370 vg/ph;

Δ/Y 220/380V 11,5/6,7A

Y 84V 22,5A

1

2 Vôn mét điện từ 0 – 500V; cấp chính xác 1,5 1

3 Vôn mét điện từ 0 – 250V; cấp chính xác 1,5 1

4 Ampe mét điện từ 0 – 5A; cấp chính xác 1,5 1

5 Ampe mét điện từ 0 – 10A; cấp chính xác 1,5 1

6 Ampe mét điện từ 0 – 15A; cấp chính xác 2 1

8 Biến trở mở máy Loại ΠP – 17,5; 210V; 26A;

3,32 Ω; 1,2kW

1

III Nội dung thí nghiệm

1 Xác định hệ số biến áp K u :

Để xác định hệ số biến áp Ku, cần nối sơ đồ thí nghiệm như hình 1

Dây quấn stato được nối với nguồn xoay chiều 380V, rôto để hở mạch,

không nối với biến trở mở máy Các số liệu đo được ghi vào bảng 1 Lúc này

rôto hở mạch rôto không quay, động cơ làm việc ở chế độ máy biến áp

Hình 1 Sơ đồ nối xác định hệ số biến áp

Bảng 1

370 370 360 75 75 75

Hệ số biến áp Ku được xác định theo biểu thức:

ca

CA bc

BC ab

AB

U

U U

U U

U

Nếu điện áp không bằng nhau thì:

2

1

U

U

Ku =

Với U U AB U BC U CA 366 , 67V

3

1 = + + = ; U U ab U bc U ca 75V

3

89 , 4

2

1 =

=

⇒

U

U

K u

2 Mở máy và điều chỉnh tốc độ quay:

– Khi mở máy động cơ rôto dây quấn, biến trở mở máy phải đặt ở vị trí

có điện trở lớn nhất để giảm dòng điện mở máy Biến trở mở máy là biến trở tay quay, khi mở máy, tay quay để ở vị trí ПΥCK Sau khi đóng cầu dao

CD, tay quay được dịch chuyển dần về vị trí ПOΛΗ ЫN Ở vị trí này, điện

trở mở máy bằng không, tốc độ chuyển động của động cơ đạt giá trị định

mức, và quá trình mở máy kết thúc

– Dùng đồng hồ đo tốc độ quay 2 giá trị tốc độ khi tay quay ở vị trí

ΠYCK và ở vị trí ΠOΛHЫN, so sánh các giá trị tốc độ khi bắt đầu mở máy

và khi kết thúc mở máy

– Quan sát và ghi lại các giá trị điện áp và dòng khi mở máy

CD

C

a

c

Nối sơ đồ thí nghiệm như trên hình 2:

Hình 2 Sơ đồ mở máy và điều chỉnh tốc độ quay động cơ

Tốc độ quay của động cơ khi tay quay ở vị trí ΠYCK là: 1220 vg/ph

Tốc độ quay của động cơ khi tay quay ở vị trí ΠOΛHЫN là: 1320vg/ph Vôn mét chỉ 360V; ampe mét vọt mạnh đến 6,5A sau đó hạ xuống 2,5A

3 Thí nghiệm không tải:

Nối sơ đồ thí nghiệm như hình 3:

Hình 3 Sơ đồ nối thí nghiệm không tải

R

220V

CD

A

W

W

380V

CD

Rmm Stato

Roto

– Đóng cầu CD đưa điện vào động cơ

– Loại hết điện trở mở máy nhờ tay quay biến trở

– Điều chỉnh điện áp không tải nhờ máy điều chỉnh cảm ứng

– Ghi lại các thông số vào bảng 2; Trong đó

o o

o o

I U

P

3 cosϕ =

Bảng 2

T.T Uo (V) Io (A) Po (W) cosϕo

4 Thí nghiệm ngắn mạch:

Sơ đồ thí nghiệm giống như thí nghiệm không tải, nhưng lúc này cần giữ cho rôto đứng yên Điện áp đưa vào dây quấn stato cần được điều chỉnh sao cho dòng Inm < (1,1 – 1,5) Iđm

nm nm

nm nm

I U

P

3 cosϕ =

Các số liệu được ghi vào bảng 3

Bảng 3

T.T Unm (V) Inm (A) Pnm (W) cosϕnm

Dựa vào các số liệu không và ngắn mạch, dựng các đường đặc tính:

Io, Po, cosϕo = f (Uo) và Inm, Pnm, cosϕnm = f (Unm)

BÀI 9 ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ RÔTO NGẮN MẠCH

I Mục đích, yêu cầu: Tìm hiểu cấu tạo của động cơ KĐB rôto ngắn mạch

Biết cách xác định đầu dây, phương pháp mở máy, đảo chiều quay động cơ

II Dụng cụ và thiết bị đo, thiết bị thí nghiệm:

1 MBA tự ngẫu Input: 220V; Output: 250V;

CAP 2kVA

1

2 Động cơ KĐB rôto ngắn mạch 4,5kW; 50Hz; Δ/Y 220/380V

cosϕ = 0,85;

1

3 Vôn mét điện từ Cấp chính xác 1,5; 0 – 500V 1

4 Ampe mét Cấp chính xác 2,5; 0 – 20A 1

II Hướng dẫn thí nghiệm:

1 Xác định đầu đầu, đầu cuối của dây quấn động cơ KĐB ba pha:

Động cơ KĐB đang thí nghiệm là loại động cơ thông thường, có một

tốc độ, cuộn dây stato là cuộn dây 3 pha, do đó có 6 đầu ra Như vậy mỗi

cuộn dây pha sẽ có 2 đầu: một đầu đầu và một đầu cuối

Bảng 1

Ký hiệu các đầu dây

Dây quấn stato có thể đấu sao (Y) hay đấu tam giác (Δ) Khi đấu sao:

3 đầu cuối được nối với nhau thành một điểm (điểm trung tính), còn 3 đầu

đầu được nối với nguồn điện xoay chiều 3 pha (hình 1a) Khi đấu tam giác:

Các đầu đầu cuộn này được nối với đầu cuối cuộn kia tạo thành một mạch

kín (hình 1b)

Hình 1 Sơ đồ và hộp đấu dây hình sao (a) và hình tam giác (b)

Trong thực tế, có thể xẩy ra trường hợp bị mất ký hiệu hoặc nhầm ký hiệu đầu dây Do đó, trước khi cho động cơ làm việc cần xác định đúng đầu đầu, đầu cuối

a Xác định 2 đầu của 1 cuộn dây:

Có nhiều phương pháp: dùng đồng hồ vạn năng đo thông mạch, dùng bóng đèn hoặc vôn mét, dùng bút thử điện

* Phương pháp dùng vôn mét: Nối sơ

đồ theo hình 2 Đưa điện áp thấp để kiểm tra Một đầu điện áp nối qua vôn mét rồi nối với một trong 6 đầu dây Đầu điện còn lại lần lượt chạm vào các đầu còn lại Nếu kim vôn mét dịch chuyển thì 2 đầu dây thuộc cùng 1 cuộn (Có thể thay vôn mét bằng bóng đèn)

Hình 2 Xác định 2 đầu một cuộn dây

MBA

C 1

C 2

C 3

A

V

A

V

220V

C

C

C

C

C

C 1

6

2

4

3

5

6

C C4 C5

1

C C2 C3

220V

b Xác định đầu đầu, đầu cuối: Hai cuộn dây pha mắc nối tiếp với nhau và

được nối vào nguồn điện áp thấp, cuộn dây thứ 3 nối với vôn mét hoặc bóng đèn (hình 3)

Hình 3 Xác định đầu đầu, đầu cuối của dây quấn

Nếu các đầu cùng tên của dây quấn được đấu chung với nhau (C1,C2) (hình 3a) thì khi đóng cầu dao CD, vôn mét không chỉ hoặc đèn không sáng,

vì lúc này từ thông 2 cuộn dây pha đấu chung ngược chiều nhau, tổng của

chúng bằng không Còn nếu khi đóng cầu dao CD, mà vôn mét chỉ hoặc đèn sáng thì 2 đầu đấu chung sẽ khác tên (C1,C5) (hình 3b) Vì lúc này từ thông trong 2 cuộn dây chạy cùng chiều và từ thông tổng của chúng được cộng lại với nhau Trong cuộn dây thứ 3 sẽ được cảm ứng nên một sức điện động làm quay kim vôn mét, hoặc đèn sáng Làm thí nghiệm tương tự để xác định đầu đầu, đầu cuối của cuộn thứ 3

Kết quả xác định đầu đầu, đầu cuối của dây quấn động cơ:

Giả thiết Các đầu cuộn dây Giả thiết Các cực cuộn dây

C1

2

C

4

C

5

C

3

C

6

C

B X

A

C Z

Y

C

4

C

2

1

C

C C C

3 6

5

B

C

A

Y Z X

2 Mở máy và thay đổi chiều quay của động cơ khi dây quấn đấu Y và Δ:

Đóng cầu dao, đưa điện vào động cơ, quan sát kim ampe mét khi đóng cầu dao, quan sát chiều quay của động cơ, ghi lại các thông số của vôn mét

và ampe mét Để thay đổi chiều quay của động cơ: cắt cầu dao, thay đổi vị trí của 2 trong 3 dây pha nối với lưới điện Đóng cầu dao và quan sát chiều quay của động cơ Sơ đồ nối như trên hình 1a và 1b

Số liệu thu được:

I (A) U (V) Chiều quay động cơ

Y 3,5 370 ngược chiều kim đồng hồ

Y (đổi A – B) 3,5 370 thuận chiều kim đồng hồ

Δ 5 210 thuận chiều kim đồng hồ

Δ (đổi A – B) 5,1 210 ngược chiều kim đồng hồ

Sau khi đóng cầu dao, kim ampe mét vọt nhanh đến cuối thang đo, sau

đó giảm xuống giá trị ổn định

3 Mở máy nhờ bộ đổi nối “sao – tam giác” (Y/Δ):

Khi mở máy, dòng điện mở máy rất lớn, nên người ta dùng các

phương pháp để giảm dòng điện khi mở máy Một trong các phương pháp

đó là mở máy nhờ bộ đổi nối “sao – tam giác” Bộ đổi nối này dùng cho loại động cơ điện làm việc bình thường với sơ đồ dây quấn stato nối “tam giác” (có 6 đầu ra trên hộp đấu dây), có điện áp vào là 220V xoay chiều Khi mở máy, cầu dao của bộ đổi nối đặt ở vị trí nối “sao”, khi mở máy xong, chuyển sang vị trí “tam giác” Sơ đồ bộ đổi nối “sao – tam giác” cho trên hình 4 Ghi lại các thông số của vôn mét, ampe mét

Khi để ở vị trí Y: I = 1,9A; U = 370V; Khi để tay gạt ở vị trí Δ: I = 5A; U = 210V;

Hình 4 Sơ đồ nối bộ đổi nối “sao – tam giác”

C1

C6

C2

C4

C3

C5

C1 C2 C3

C6 C4 C5