Univerza v Mariboru
Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko
Miralem Hadžiselimović
ELEKTRIČNI IN
ELEKTROMEHANSKI PRETVORNIKI
NAVODILA ZA LABORATORIJSKE VAJE
1. izdaja, Maribor 2010
Naslov: ELEKTRIČNI IN ELEKTROMEHANSKI PRETVORNIKI
NAVODILA ZA LABORATORIJSKE VAJE
Avtor: doc. dr. Miralem Hadžiselimović, univ. dipl. inž. el.
Strokovna recenzija: red. prof. dr. Ivan Zagradišnik, univ. dipl. inž. el.
Jezikovne korekture: Tadeja Kurnik Hadžiselimović, prof. slav.
Izdajatelj: Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko, Maribor
CIP:
CIP - kataložni zapis o publikaciji
Univerzitetna knjižnica Maribor
621.313/.314(075.8)(076.5)
HADŽISELIMOVIĆ, Miralem
Električni in elektromehanski pretvorniki: Navodila za laboratorijske vaje /
Miralem Hadžiselimović. - 1. izd. - Maribor :
Fakulteta za elektrotehniko, računalništvo in informatiko, 2010
ISBN XXX-XXX-XXX-XXX-X
1. Hadžiselimović, Miralem
COBISS.SI-ID 61581569
Oblikovanje in
priprava za tisk: doc. dr. Miralem Hadžiselimović, univ. dipl. inž. el.
Tisk: Tiskarna tehniških fakultet, Maribor
Število izvodov: 70
Izdala: 1. izd. FERI Maribor, 2010, ponatis 2012 1. izdaja: februar, 2010
Vse pravice pridržane. Noben del te zbirke rešenih nalog ne sme biti reproduciran ali prepisan v kateri koli obliki oziroma na kateri
koli način, bodisi elektronsko, mehansko, s fotokopiranjem, snemanjem ali kako drugače, brez predhodnega pisnega privoljenja
navedenih avtorjev.
Kazalo vsebine 1
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
KAZALO VSEBINE
TRANSFORMATOR .................................................................................................................. 2
1. Meritev glavnega in razsipanega magnetnega pretoka transformatorja .................................... 2
2. Preizkus prostega teka trifaznega transformatorja ................................................................ 5
3. Preizkus kratkega stika trifaznega transformatorja ............................................................... 9
ASINHRONSKI STROJ ........................................................................................................... 13
4. Preizkus prostega teka trifaznega asinhronskega motorja .................................................... 13
5. Preizkus obremenitve trifaznega asinhronskega motorja ...................................................... 17
6. Preizkus kratkega stika in zagonski vrtilni moment trifaznega asinhronskega motorja .............. 20
7. Določitev parametrov nadomestnega vezja trifaznega asinhronskega motorja......................... 24
8. Preizkus obremenitve enofaznega asinhronskega motorja .................................................... 26
SINHRONSKI STROJ ............................................................................................................. 29
9. Preizkusi za določitev potrebnega vzbujalnega toka sinhronskega generatorja ........................ 29
KOMUTATORSKI STROJ ......................................................................................................... 32
10. Meritve karakteristik enosmernih generatorjev ................................................................... 32
11. Preizkus obremenitve enosmernega motorja s tujim vzbujanjem .......................................... 35
12. Preizkus obremenitve enosmernega servomotorja .............................................................. 38
2 Meritev glavnega in razsipanega magnetnega pretoka transformatorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
TRANSFORMATOR
1. Meritev glavnega in razsipanega magnetnega pretoka transformatorja
Besedilo naloge
Na modelu enofaznega transformatorja izmerite velikost glavnega in razsipanega magnetnega pretoka
transformatorja v odvisnosti od toka obremenitve.
Posnemite tudi obliko toka prostega teka transformatorja pri nazivni napetosti.
Potek meritve in izračunov
Pri različnih vrednostih toka obremenitve bI merimo napetost inducirano zaradi glavnega (Φĝ ) in
napetost inducirano zaradi razsipanega (Φσ̂ ) magnetnega pretoka. Velikost Φ ĝ oziroma Φσ̂ določimo
posredno, iz ustrezne enačbe za efektivno vrednost inducirane napetosti:
Φ= ˆ4,44E f N
Merilni tuljavici za meritev Φĝ oz. Φσ̂ imata po en ovoj σ= =g 1N N . Frekvenca napajalne napetosti je
= 50 Hzf .
Prikaz merilnih rezultatov
Tabelarično uredite izmerjene in izračunane vrednosti veličin. V skupnem diagramu prikažite odvisnost
Φ ĝ in Φσ̂ (v istem, skupnem merilu) ter odvisnost Φ Φσ gˆ ˆ/ od toka obremenitve bI . V posebnem
diagramu skupaj prikažite posneti obliki časovnega poteka napajalne napetosti ( )ω=1u f t in toka
prostega teka ( )ωμ= ≈ =1 10 10i i i f t transformatorja.
Komentar
Zapišite ravnotežno napetostno enačbo za primarno navitje na podlagi katere komentirajte
spreminjanje Φ ĝ in Φσ̂ skozi različna obratovalna stanja transformatorja, tj. od prostega teka do
kratkega stika. Prav tako komentirajte obliko toka prostega teka transformatorja.
Vezalna shema
S
A
~
A
V
V
U1
I1 I I2 = b
Rb
ˆ( )E f Φσ σ=
g g
ˆ( )E f Φ=
Seznam merilnih instrumentov in naprav
Voltmeter: HEATHKIT
Ampermeter: UNIVO (št. 673602)
Osciloskop: HAMEG 407
Drsni upor: ISKRA, PRN 335, 22Ω
Merjenec: enofazni transformator
Meritev glavnega in razsipanega magnetnega pretoka transformatorja 3
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
Opis merilne metode
Primer izračuna v prostem teku transformatorja
σ= =g , E E
Φ = = =gg
g
ˆ
4,44
E
f N
Φ σσ
σ
= = =
ˆ
4,44
E
f N
Φ
Φ
σ = =
g
ˆ
100 %
ˆ
Rezultati meritev
Izmerjene vrednosti veljajo za napetost =1 VU .
št.
mer.
( )b AI ( )g mVE ( )σ mVE ( )Φ ĝ mVs ˆ (mVs)σΦ gˆ ˆ (%)σΦ Φ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
4 Meritev glavnega in razsipanega magnetnega pretoka transformatorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
,u i
( )ω radt0
π 2π
( )
Φ Φσĝ ˆ,
mVs
2
( )
Φ
Φ
σ
g
ˆ
ˆ
%
( )b AI
4
6
8
10
12
14
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
0
1 2 3 4 5 6
0
Komentar
Preizkus prostega teka trifaznega transformatorja 5
Električni in elektromehanski pretvorniki Navodila za laboratorijske vaje
2. Preizkus prostega teka trifaznega transformatorja
Besedilo naloge
Izmerite karakteristike prostega teka trifaznega transformatorja.
Potek meritve in izračunov
Vezavo navitij in vezalno skupino transformatorja razberemo iz oznak priključnih sponk in jo
pripišemo k opisnim podatkom merjenca. Pred meritvijo karakteristik prostega teka, pri dani
temperaturi okolice, izmerimo ohmske upornosti primarnega in sekundarnega navitja:
+ +
= AB BC CAsp1 3
R R R
R ; + += ab bc casp2 3
R R R
R
Merilne točke izbiramo v območju ( )= ÷1 1N1,1 0,6U U . Ker velja
6 Preizkus prostega teka trifaznega transformatorja
Navodila za laboratorijske vaje Električni in elektromehanski pretvorniki
Opis merilne metode
Primer izračuna v prostem teku transformatorja pri nazivni napetosti (druga merilna točka)
Podatki:
=
=
=
AB
BC
CA
R
R
R
=
=
=
ab
bc
ca
R
R
R
=
=
=
A1
A2
A3
I
I
I
=
=
=
W1
W2
W3
P
P
P
+ +
= = =AB BC CAsp
3
R R R
R α =max
+ +
= = =A1 A2 A310
3
I I I
I
= + + =10 W1 W2 W3P P P P
= =2Cu0 10 sp1,5P I R
= − =Fe0 10 Cu0P P P
= =Feh Fe0P k P faktor razdelitve izgub = ÷ ≈0,6 0,9 0,75k
( )= − =Fev Fe01P k P
Rezultati meritev
Tabela izmerjenih vrednosti:
=TTp
=A A dk =W W dk
št.
mer. ( )V
U ( )
αA1
del ( )
A1
mA
I ( )
αA2
del ( )
A2
mA
I ( )
αA3
del ( )
A3
mA
I
( )
αW1
del ( )
W1
W
P
( )
αW2
del ( )
W2
W
P
( )
αW3
del ( )
W3
W
P
1.
2.
3.
4.
5.
6.
