Měření na trojfázovém transformátoru.

Transkript

1 Úol: Měřeí trojfáovém trsformátoru. 1. Proveďte oušu prádo trojfáového trsformátoru, měřte 2,, P, cos ϕ při Vypočítejte převod pětí p, poměrý proud prádo i, poměré tráty prádo p. 3. Proveďte oušu ráto trojfáového trsformátoru, měřte, P, cos ϕ při rčete poměré (procetí) pětí ráto u, impedci ráto Z poměré tráty ráto p. trsformátor 6,3 VA, 38/13 V droj regulčí trsformátor přeosá měřicí souprv wttmetry eletrodymicé 5-1 A, V mpérmetry feromgeticé 2-1 A voltmetry digitálí Trojfáové výoové trsformátory jsou etočivé stroje, důležité mj. v přeosovém řetěcí při rovodu el. eergie. V této úloe se seámíme s měřeím jejich ejdůležitějších prmetrů. 1. Trsformátor prádo má etížeý výstup, de se měří pětí prádo 2. Měřeí vstupích veliči provedeme pomocí přeosé měřicí souprvy ( ufr ). Z proudů měřeých v růých fáích spočítáme ritmeticý průměr. Sdružeé pětí měříme je jedo vstupu i výstupu, předpoládáme souměrou soustvu pětí. (J určíme účií cos ϕ?) 1 2. Převod pětí je poměr p = [ ]. Poměrý (procetí) proud prádo i = 1 [%]. 2 S Jmeovitý proud vypočítáme e štítových údjů 1 =. Ztráty prádo P se u 3 1 trsformátorů přibližě rovjí trátám v želee P Fe. Poměré (procetí) tráty prádo se P p = 1 %. vyjdřují e jmeovitého výou: [ ] S 3. Trsformátor ráto má rtový výstup. Npětí vstupu je (výrě) sížeé t, by proud ráto ebyl větší ež jmeovitý (proč?). Měřeí provádíme v tv. Aroově pojeí (trojvodičové pojeí pro měřeí trojfáových výoů dvěm wttmetry). Z pětí proudů měřeých v růých fáích počítáme ritmeticý průměr, e trátových výoů součet. Npětí ráto je pětí vstupu trsformátoru ráto při průchodu jmeovitého proudu. Toto je esmírě důležitá hodot, protože se í dá spočítt př. roděleí výoů při prlelím chodu více trsformátorů rtový proud. 4. Procetí pětí ráto je pětí ráto v procetech e jmeovitého pětí: u = 1 [%] mpedce ráto se určí pětí ráto jmeovitého proudu. Pro pojeí do hvědy Z =. Ztráty ráto P se rovjí přibližě Jouleovým trátám ve viutí (tráty v želee le 31 edbt). Závisejí vdrticy tížeí (proudu). Poměré (procetí) tráty ráto jsou tráty ráto při jmeovitém proudu P vtžeé jmeovitému dálivému výou S (te se uvádí P. S štítu): p = 1 [%] 1

2 Záldí měřeí sychroím motoru. Úol: 1. Změřte odpor viutí trojfáového sychroího motoru, vypočítejte průměrý odpor viutí jedé fáe. 2. Proveďte oušu prádo. Zjistěte, P, cos ϕ při. 3. rčete mgetičí trátový proud. 4. rčete poměrý proud prádo. 5. Změřte slu prádo. Zjistěte, d otáčy motoru prádo ávisejí pětí. 6. Vyoušejte chod roběh motoru dvě fáe. 7. Proveďte oušu ráto. Zjistěte, P, cos ϕ při. 8. rčete áběrý proud motoru poměrý áběrý proud i. sychroí motor 2,2 W droj regulčí trsformátor přeosá měřicí souprv ( ufr ) ohmmetr otáčoměr Trojfáový sychroí motor je beourečě ejdůležitější eletromotor. Obstrává přes 8% všech pohoů. V této úloe se seámíme s měřeím ejdůležitějších prmetrů vlstostí tohoto motoru. 1. Zotrolujeme svorovici, d je motor poje do trojúhelí ebo do hvědy. Změříme odpor mei všemi ombicemi vývodů motoru. Poud je viutí pojeo ve hvědě, jde o sériové řeí dvou fáí. Poud je viutí pojeo do trojúhelí, jde vždy o prlelí ombici odporu jedé fáe dvou R12 + R13 + R23 bývjících fáí v sérii. Průměrý odpor viutí jedé fáe je R1 f = 1,5 (vysvětlete proč!) Při oušce prádo stvíme jmeovité pětí podle štítu motoru měříme proud prádo, tráty prádo P, spočítáme účií cos ϕ ( P = 3 cosϕ ). Npětí droje (reg. trsformátoru) je třeb při roběhu vyšovt postupě, by edošlo proudovému áru. 3. Mgetičí proud slouži vybueí mgeticého tou motoru. Je to jlová slož proudu prádo, proto Ι µ =.si ϕ. Je poměrě velý, protože mgeticý to musí dvrát přeot vduchovou meeru. Ztrátový proud slouží porytí trát v želee. Je to čiá slož proudu prádo: Fe =.cos ϕ. Je mohem meší. 4. Poměrý (procetí) proud prádo je i = 1 [%] je štítu motoru.. Čií ěoli desíte procet. Jmeovitý proud 5. Otáčy prádo měříme digitálím otáčoměrem s vysoou přesostí. Jsou téměř sychroí (slu s prádo s = 1 [%] se blíží ule) prticy eávisejí pětí. Sychroí otáčy jsou s 6 f otáčy točivého pole spočítjí se tto: s =. Počet pólpárů u šeho motoru je 2 (čtyřpólový p motor). 6. Motor se udrží v chodu dvě fáe (jde vš o poruchový stv), le eroeběhe se, protože emá točivé pole. 7. Při oušce ráto brdíme rotor mechicou páou, stvíme měříme P, účií cos ϕ spočítáme (j?). Npětí droje je sížeé t, by proud ráto byl právě rove proudu jmeovitému. 8. Záběrý proud motoru určíme lieárím přepočtem proudu při sížeém pětí jmeovité pětí: =. Poměrý áběrý proud je i =. Tto hodot pro motory s otvou ráto bývá olem 5.

3 Říeí otáče sychroího motoru frevečím měičem. Úol: 1) Semte se s obsluhou frevečího měiče pelu podle muálu. Nstvte prmetry motoru (meu P8 -P86) proveďte utolibrci (P88). 2) Nstvte ovládáí pelu (P6 P7 1) slárí říeí otáče (P77). Změřte reslete /f řivy pro běžou átěž (P77 ) prbolicou chrteristiu átěže (P77 2). Čteí hodot f: P při stveí P1-8. 3) Nstvte roběhové doběhové rmpy (P2, P3). Vyoušejte roběh uly 5 H 3 s doběh 5 H do uly 6 s. Porovejte stveý sutečý čs. 4) Nstvte vyoušejte brděí stejosměrým proudem (P73). Teorie: Frevečí měiče slouží mj. regulci otáče sychroích sychroích motorů. Jsou to ejmoderější stticé měiče v eletricých pohoech. Měiče jsou epřímé, tj. sládjí se usměrňovče, stejosměrého meiobvodu střídče. Výstup e střídče je pulsě šířově modulová PWM). Říeí měičů je dvojí: Slárí: Pricipem je říeí otáče měou frevece. Součsě se měí pětí podle fučí ávislosti = f(f), tv. /f řivy. Něteré řivy jsou předdefiováy v měiči (bod 2). Žádáme-li osttí mgeticý to, měí se s f lieárě. Pro prbolicý průběh mometu átěže (vetilátory, čerpdl) je roběhový momet meší, roste s f vdrticy. Slárí říeí se používá u většiy regulčích pohoů, teré evyždují cel přesé říeí otáče. Vetorové: Pricipem je odděleé říeí mometu tou. Provo je možý be otáčové pěté vby (pseudovetorové říeí, ope loop vector) ebo s otáčovou pětou vbou. Vetorové říeí se používá pro přesé říeí otáče ebo říeí mometu. Měiče (ejmé pro vetorové říeí) potřebují át ostty motoru. Ty se části ství, části jistí smočiým otestováím motoru (bod 1). Měiče jsou dále vybvey řdou fucí, imž ptří stveí roběhových či doběhových rmp (bod 3) či brděí (bod 4). Kromě ovládáí měičů pelu (body 1 4) je možo použít ovládáí logové, e svorovice ebo digitálí po sériové lice. Záhlví tbuly: /f řiv lieárí vdrticá f [H] [V] f [H] [V]

4 Ztěžováí sychroího motoru. Úol 1. Změřte reslete těžovcí chrteristiy trojfáového sychroího motoru, M,, η = f (P) při =. 2. Změřte mometovou chrteristiu = f (M ) při sížeém pětí. Chrteristiu přepočítejte tto ji áorěte grficy. sychroí motor 2,2 W dymometr regulčí trsformátor digitálí multimetr otáčoměr 1. Ztěžováí motoru se provádí do áhrdí mechicé átěže dymometru, terý vytváří átěžý momet. Motor pájíme regulovtelého droje táčivého trsformátoru. Měřeí se provádí při jmeovitém pětí, ejprve vš je uto při sížeém pětí ( vyputém dymometru) otrolovt směr otáčeí motoru musí být stejý jo stveý směr otáčeí dymometru. Soustrojí uvedeme do pohybu t, že rotočíme dymometr přibližě sychroí otáčy motoru, p připojíme motor síti stvíme jmeovité pětí. Sižováím otáče dymometru většujeme tížeí motoru op. Měřeí hájíme při mximálím tížeí motoru (si 125% jmeovitého tížeí) postupě motor odlehčujeme. Regulčím drojem udržujeme jmeovité pětí. Měříme přío, proudy, udržujeme jmeovité pětí (vše digitálím multimetru). Dále měříme otáčy (digitálí otáčoměr) momet ( váe dymometru). (Váh uuje ve strých jedotách pm, údj je uto převést Nm vyásobeím 9,81.) Z měřeých hodot vypočítáme výo motoru P = Mω = M (jý je vth mei ω?) účiost (j?). 9,55 2. Mometovou chrteristiu měříme v celém motoricém režimu (od do s ), musíme tedy měřit při sížeém pětí (proč?). Měříme od ulových otáče sychroím, bychom motor postupě odlehčovli. Sžíme se jít momet vrtu. Nměřeé hodoty přepočteme jmeovité pětí momet vdrticy ávisí pětí, proto s teoreticým průběhem. Záhlví tbuly: 2 M = M. Zísý tvr chrteristi porováme P =... W =...V =... A pojeí do hvědy P p [W] M [Nm] [1/mi] 1 [A] 2 [A] 3 [A] [A] P[W] η [%] ' =... V [1/mi] M [Nm] M [Nm]

5 Měřeí stejosměrém motoru. Úol: V chodu prádo měřte reslete rychlostí chrteristiy stejosměrého cie bueého motoru 1. = f () při b =,7 A b =,5 A 2. = f ( b ) při = 1 V = 15 V Průběhy chrteristi důvoděte. stejosměrý cie bueý motor regulčí trsformátory usměrňovče mpérmetr voltmetr otáčoměr Jedou ejvýhodějších vlstostí stejosměrého motoru je sdá regulce otáče. Le ji provádět i be použití výoové eletroiy, t byly stejosměré cie bueé, derivčí i sériové motory v miulosti ejpoužívějšími stroji v regulčích eletricých pohoech. Při odvoeí rovice rychlostí chrteristiy vyjdeme pěťové rovice stejosměrého cie bueého motoru = + R. V šem přípdě, dy měřeí probíhá v chodu prádo, le edbt úbyte pětí odporu otvy iduovému: i i R, protože proud i odpor otvy jsou mlé. P se svorové pětí přibližě rová. Použitím ámého vthu pro iduové pětí i = Φ ω = Φ ísáme rovici rychlostích chrteristi =. Můžeme přijmout předpold, že mgeticý to je přímo Φ úměrý budícímu proudu měřeí probíhá v lieárí části mgetičí chrteristiy, edocháí výrějšímu přesyceí mgeticého obvodu. Z rovice vyplývá, že otáčy jsou při osttím budícím proudu přímo úměré pětí, ávislost je přímová, při ižším budícím proudu jsou otáčy vyšší; otáčy jsou při osttím pětí epřímo úměré budícímu proudu, ávislost je hyperbolicá, při ižším pětí jsou otáčy ižší. Měřeí: Budící obvod i otvu motoru pájíme regulčích trsformátorů přes eříeé (diodové) usměrňovče. Nejprve musíme motor budit, teprve potom připojíme e droji pětí otvu. V opčém přípdě by vil rt otvě. Při vypíáí se ejprve vype otv. Nejprve měříme ávislost otáče motoru pětí, budící proud udržujeme osttí. Dále měříme ávislost otáče budícím proudu při osttím pětí. Při měřeí epřeročíme mximálí otáčy motoru 16 mi -1. Poám: Chceme-li chovt určitý momet motoru, vyšuje se při odbuováí proud otvy (vth Nemůžeme tedy motor odbuovt cel libovolě. Záhlví tbuly: Motor: P =... W =...V =... A =... mi -1 b =... A M =. Φ. ). b = b = = = [mi -1 ] [V] [mi -1 ] [V] [mi -1 ] b [A] [mi -1 ] b [A]