Для измерения потерь и тока холостого хода трансформатора проводят опыт холостого хода. Измерение потерь х.х. позволяет про­верить состояние магнитопровода. При его повреждении (нарушена изоляция между листами) потери х.х. увеличиваются. Резкое увеличе­ние тока х.х. и потерь х.х. являются показателем наличия замыкания между витками одной из обмоток, местного нагрева и повреждения обмоток.

Опыт х.х. проводится после испытания электрической прочности изо­ляции. Это делается с той целью, чтобы обнаружить возможные дефекты после данного испытания.

При опыте х.х к обмотке низкого напряжения НН при разомкну­той обмотке ВН подводят номинальное напряжение.

ВНИМАНИЕ ! На трансформаторе с выводов ВН необходимо снять концы кабеля. Для снятия характеристики х.х. не­обходимо собрать схему, показанную на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4- Схема для снятия характеристики холостого хода: 1- индукционный регулятор; 2 -ком­плект приборов K-50 или К-505; 3 - испытуемый трансформатор.

Подавая на обмотку НН напряжение в пределах от 0,5 до 1,1 U н, снять замеры величин напряжения, тока и потерь для каждой фазы. U а измерять комплектом К-505, Измерительный комплект К-505 измеряет фаз­ное напряжение, фазный ток и мощность фазы,a U ав, U вс, U ас вольтметром РV. Данные измерений занести в таблицу 3.6.

Таблица 3.6 Опыт холостого хода

По данным измерений определяют расчетные величины U хх, Р хх, I xx

, (3.3)

где U ав, U вс, U са - линейные напряжения на низкой стороне трансформатора.

, (3.4)

где I a , I в, I с – фазные токи.

, (3.5)

где - номинальное значение тока той обмотки, к которой подводится напряжение.

Для трехфазного трансформатора

, (3.7)

где Р ст. - потери в стали;

R ф - фазное сопротивление обмотки постоянному току.

Мощность Р хх почти целиком расходуется на покрытие потерь в стали сердечника трансформатора Р ст , так как при х.х. потери в обмотках ничтожно малы по сравнению с потерями в стали, то можно принять Р ст » Р хх .

На основании измерений необходимо построить характеристики х.х. трансформатора I хх, P xx =f(U xx) . Для вновь вводимых в эксплуатацию трансформаторов значения Р хх не должны отличаться от заводских данных более, чем на 10% (Р хх = 340 Вт для трансформатора TM-63/10).

7 Опыт короткого замыкания.

Для измерения потерь и напряжения короткого замыкания проводят опыт короткого замыкания (к.з.). При опыте к.з. проверяют правильность соединения обмоток трансформатора и состояние контактных соединений.

Опыт к.з. проводится для трансформатора на номинальной ступеню регулирования напряжения по схеме, по­казанной на рисунке 3.5.

Плавно поднимая напряжение, устанавливают в обмотке НН пони­женный по сравнению с номинальным ток в пределах 20 % I н, т.е. I к =20 А.

ВНИМАНИЕ! Измерения производить как можно быстрее во избежание нагрева обмоток.

Таблица 3.7- Опыт короткого замыкания

По данным измерений определяют расчетные величины и приводят значения напряжения и потерь к действительному напряжению к.з. по формулам:

, (3.9)

где I A , I B , I C – фазные токи при опыте.

, (3.10)

где U AB , U BC , U AC - линейные напряжения на высокой стороне трансформатора, измеренные при опыте.

, (3.11)

где Р а, Р в, Р с - фазные мощности измеренные при опыте к.з.

, (3.12)

где U К % - напряжение короткого замыкания в процентах от номинального;

U Н - номинальное значение той обмотки, к которой подводится напряжение.

I Н - номинальное значение тока той обмотки, к которой подводится напряжение.

Мощность, подведенная к трансформатору в режиме короткого замыкания при номинальном напряжении:

, (3.13)

Согласно каталожных данных Р КН =1290 Вт для трансформатора TM-63/10. Потери короткого замыкания трансформаторов состоят из суммы потерь в обмотках åI 2 R, (R – активное сопротивление фазы обмотки трансформатора) и добавочных потерь Р доб. от про­хождения магнитных потоков рассеяния через стенки бака, металличе­ские детали крепления магнитопровода и проводники самих обмоток, а также потерь в магнитопроводе от намагничивания. Потерями от намагничивания пренебрегают ввиду их малой величины (менее со­тых долей процента). Тогда Р доб. = Р к - åI 2 R .

Полученные результаты расчетов следует привести к номинальной температуре обмотки 75° С (согласно ГОСТ II677-65) по форму­лам:

, (3.14)

где t изм - температура, при которой проводился опыт, 0 С;

Р н - номинальная мощность трансформатора (при соsj=1, Р н =соsj ×S=63 кВт).

, Вт; (3.15)

На основании измерений необходимо построить характеристики короткого замыкания. I k , P k =f(U k).

8 При измерении сопротивления обмоток трансформатора постоян­ному току могут выявиться следующие характерные дефекты:

а) недоброкачественная пайка и плохие контакты в обмотке и в присоединении вводов;

б) обрыв одного или нескольких параллельных проводников.

Измерение активного сопротивления обмоток в данном случае производится мостовым методом или методом амперметра и вольтметра. Измерение производится на всех ответвлениях и на всех фазах. Данные измерения следует занести в таблицу 3.8.

Таблица 3.8- Сопротивления обмоток трансформатора постоянному току

После проведения всех измерений составляется сводная таблица 3.9 результатов испытаний и дается заключение о техниче­ском состоянии трансформатора и пригодности его к эксплуатации.

Таблица 3.9- Сводная таблица результатов испытаний, приведенных к нормальным условиям (75° С)

Примечание:

Заключение:

Содержание отчета. В отчете привести цель работы, записать паспортные данные трансформатора, дать краткое описание контрольных испытаний трансформаторов, вычертить схемы для испытаний и измерений, представить таблицы с опытными и расчет­ными данными и дать их анализ, вычертить характеристики х.х., харак­теристики короткого замыкания, сделать заключение о пригодности трансформатора к эксплуатации.

Контрольные вопросы.

1 С какой целью проводится заземление обмоток трансформатора пе­ред началом измерения сопротивления изоляции?

2 Назовите основные характеристики изоляции трансформатора.

3 К каким последствиям приводит уменьшение сопротивления изоляции обмотки трансформатора?

4 Как изменяется коэффициент абсорбции в зависимости от степени увлажнения изоляции и чем это объясняется?

5 Как измерить сопротивление изоляции обмоток силовых двухобмо­точных трансформаторов?

6 С какой целью измеряется коэффициент трансформации трансформа­тора?

7 Какие методы проверки группы соединения обмоток трансформаторов исполь­зуются на практике? Почему метод двух вольтметров является наи­более распространенным?

8 При измерении коэффициента трансформации получены следующие дан­ные: К ав =25, К вс =25, К ас =30 .Определить неисправность в трансфор­маторе.

9 Как и с какой целью проводится испытание электрической прочности главной изоляции обмоток трансформатора?

10 С какой целью измеряют сопротивление обмоток трансформатора постоянному току и какими методами?

11 С какой целью проводится опыт холостого хода и почему он прово­дится после испытания электрической прочности изоляции?

12 С какой целью и как проводится опыт короткого замыкания?

13 Какие параметры трансформатора определяются из опытов холосто­го хода и короткого замыкания?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

ДЕФЕКТАЦИЯ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

С КОРОТКОЗАМКНУТЫМ И ФАЗНЫМ РОТОРОМ

ПРИ РЕМОНТЕ

Цель работы: изучить основные неисправности асинхронных элек­тродвигателей и причины их возникновения, освоить методику обна­ружения неисправностей асинхронных электродвигателей.

Программа работы.

1 Провести внешний осмотр электродвигателя и записать паспорт­ные данные.

2 Провести дефектацию электродвигателя до разборки:

Измерить сопротивление обмоток постоянному току;

Измерить сопротивление изоляции обмоток статора относительно корпуса и относительно друг друга;

Проверить вращение ротора и отсутствие видимых повреждений, препятствующих дальнейшему проведению испытаний и проверок.

3 Разобрать электродвигатель.

4 Провести дефектацию электродвигателя в разобранном виде:

Проверить состояние механических деталей и узлов электродвигателя;

Измерить величину воздушного зазора между статором и ротором;

Проверить отсутствие короткозамкнутых витков (витковое замы­кание), обрыв в обмотке;

Определить места повреждения обмоток статора;

Определить, записать обмоточные данные и вычертить схему об­мотки;

Проверить состояние активной стали статора;

Проверить беличью клетку ротора на отсутствие обрывов в стержнях и кольцах.

Если имеется электродвигатель с фазным ротором, то дефектацию обмотки ротора проводят аналогично дефектации обмотки статора. Дополни­тельно проводят испытание прочности изоляции контактных колец и проверяют состояние активной стали ротора;

Все обнаруженные неисправности механических деталей, обмоток ротора и статора, данные электродвигателя занести в дефектовочную ведомость или технологическую карту ремонта.

1 Асинхронные электродвигатели, поступившие в ремонт, тщатель­но осматривают, а при необходимости испытывают и разбирают с це­лью полного выявления причин, характера и масштабов повреждения. Осмотр электродвигателя, ознакомление с объемом и характером пре­дыдущих ремонтов и эксплуатационными журналами, а также проведе­ние испытаний позволяют оценить состояние всех сборочных единиц и деталей электродвигателя и определить объемы и сроки ремонта, составить техническую документацию по ремонту.

Электродвигатели повреждаются чаще всего из-за недопустимо длительной работы без ремонта, плохого эксплуатационного обслужи­вания или нарушения режима работы, на который они рассчитаны.

Повреждения бывают механические и электриче­ские.

К механическим повреждениям относят: выплавку баббита в под­шипниках скольжения, разрушение сепаратора, кольца, шарика или ролика в подшипниках качения; деформацию или поломку вала ротора; ослабление крепления сердечника статора к станине, разрыв или сползание проволочных бандажей роторов; ослабление прессовки сер­дечника ротора и другие.

Электрическими повреждениями являются: обрыв проводников в обмотке, замыкание между витками обмотки, нарушение контактов и разрушение соединений, выполненных пайкой или сваркой, пробой изоляции на кор­пус, недопустимое снижение сопротивления изоляции вслед­ствие ее старения, разрушения или увлажнения и др.

Краткий перечень наиболее распространенных неисправностей и возможных причин их возникновения в асинхронных машинах приведен в таблице 4.1.

Неисправности и повреждения электрических двигателей не всегда удается обнаружить путем внешнего осмотра, так как некоторые из них (витковые замыкания в обмотках статоров, пробой изоляции на корпус, нарушение пайки в обмотках и др.) носят скрытый характер и могут быть определены только после соответствующих испытаний и измерений.

Таблица 4.1- Неисправности асинхронных машин и возможные причины их возникновения

2 Дефектация электродвигателя до разборки.

В число предремонтных операций по выявлению неисправностей электрических двигателей входят: измерение сопротивления изоляции обмоток, проверка целостности обмоток, испытание элек­трической прочности изоляции, проверка на холостом ходу подшипников, величины осевого разбега ротора, определение состояния крепежных деталей, отсутствие повреждений (трещин, сколов) у отдельных деталей электродвигателя:

а) измерение сопротивления обмоток постоянному току произво­дится с целью проверки отсутствия разрывов в обмотке, например из-за нарушения целостности мест соединений в результате некаче­ственной пайки. Измерение сопротивления производится с помощью моста постоянного тока УМВ, Р353 и другими с классом точности не ниже 0,5. Измеренные сопротивления обмоток не должны отличаться друг от друга более, чем на 2%;

б ) измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя осуществляется согласно методики, изложенной в общих указаниях (стр. 8-9).

в) ротор электродвигателя поворачивают для проверки его сво­бодного вращения и наличия выбега. Для малых машин эту операцию осуществляют вручную. Такая проверка обязательна перед первым пуском машины или после длительной ее стоянки в условиях, когда в машину могли попасть посторонние предметы

3 Разборку электродвигателя производят с помощью слесарных инструментов.

4. Дефектацию электродвигателя в разобранном виде осуществляют в следующем порядке:

4.1 Определяют состояние механических деталей и отдельных узлов внешним осмотром.

4.2 Проверяют величину воздушного зазора набором щупов не ме­нее чем в четырех точках, поворачивая ротор по часовой стрелке на угол 90°. Среднеарифметическое значение результатов измерений сравнивают с допустимыми значениями (таблица 4.2). Отклонение не должно превышать ±10%.

Таблица 4.2- Нормальные значения воздушных зазоров

асинхронных двигателей

4.3 Определяют повреждения изоляции в электродвигателе, которые приводят к коротким замыканиям.

В зависимости от вида повреждений изоляции возможны следующие замыкания:

Между витками одной катушки в пазу или лобовых частях (витковое замыкание) при повреждении межвитковой изоляции;

Между катушками или катушечными группами одной фазы при повреждении межсекционной изоляции;

Между катушками разных фаз при повреждении межфазовой изоляции;

Замыкание на корпус при повреждении пазовой изоляции.

Пропуская переменный ток пониженного напряжения через отдель­ные фазы обмотки, можно определить место виткового замыкания. Короткозамкнутые витки при включении фазы под напряжение являются как бы вторичной обмоткой автотрансформатора, замкнутой накоротко. Через короткозамкнутые витки протекают токи большой величины, кото­рые нагревают лобовую часть обмотки. По местному нагреву опреде­ляется место виткового замыкания.

Замкнутый виток легко определяется с помощью подковообразного электромагнита.

Рисунок 4.1- Нахождение замкнутого витка с помощью электро­магнита и стальной пластинки, где обозначено: а) замыкания витков нет; б) замыкание витков есть; 1 - проводник обмотки; 2 –электромагнит; 3 - стальная пластина; Ф - магнитный поток магнита; Ф пр - магнитный поток короткозамкнутого проводника с током.

Для нахождения короткозамкнутых витков в секциях обмоток элект­ромагнит устанавливается параллельно пазам статора. После вклю­чения обмотки электромагнита в электрическую сеть переменного то­ка (220 В при частоте 50 Гц) по обмотке потечет ток, который создаст магнитный поток Ф, замыкающийся через сердечник электромаг­нита и часть магнитопровода статора электродвигателя. Этот переменный магнитный поток будет индуктировать ЭДС в проводниках, охватываемых контуром.

При отсутствии витковых замыканий (рисунок 4.1-а) в обмотке ЭДС не вызывает появления тока (для него нет замкнутой цепи). При наличии короткозамкнутых витков ЭДС вызовет в них появление тока, причем значительной величины из-за малого сопротивления контура. Ток создаст магнитный поток Ф пр вокруг короткозамкнутых витков (рисунок 4.1-б). Последние легко обнаруживаются стальной пластиной, которая притягивается к зубцам статора над данным пазом. На производстве для определения витковых замыканий широко используют также прибор типа ЕЛ-1.

Замыкание на корпус (если мегаомметр показывает ноль) может быть определено с помощью милливольтметра. Этот метод связан с поочередной распайкой обмотки на отдельные катушки и проверкой каждой из них. Напряжение на оба конца поврежденной фазы подается с одного зажима аккумулятора напряжением до 2,5 В, а второй зажим соединяется с корпусом. При измерении напряжения на каждой катушке смена полярности показания прибора говорит о прохождении точки замыкания фазы на корпус. Этот метод из-за трудоемкости работ не всегда приемлем, особенно при большом числе катушек.

Лучше использовать магнитный метод (2), который основан на следующем. От источника пониженного напряжения (U до 36 В) од­нофазный переменный ток подводится к концу (или к началу) неис­правной фазы и через реостат и амперметр к корпусу электродвигате­ля. Так как ток переменный, то вокруг проводников с этим током образуется переменное электромагнитное поле. Поэтому пазы с про­водником, по которым течет ток, легко определяются с помощью тонкой стальной пластинки (щупа), которая слегка дребезжит. Последнее дает возможность выявить секции по которым протекает ток от конца фазной обмотки до места замыкания на корпус. Для проверки и уточ­нения найденного места замыкания обмотки ток подводится теперь к началу неисправной фазы. При однократном замыкании обмотки най­денные места замыканий в первом и во втором случае должны сойтись.

Найденную магнитным методом неисправную катушку отсоединяют от остальной обмотки и мегаомметром проверяют правильность установ­ленного места замыкания на корпус.

Этот же метод может быть применен для нахождения места замыка­ния между фазами.

В этом случае напряжение подается вначале к одним концам зам­кнувшихся фаз, а затем к другим. Это дает возможность выявить замкнувшиеся секции.

Внутренний обрыв одной из фаз.

Если обмотка имеет шесть выводов, то оборванная фаза опреде­ляется с помощью тестера или мегаомметром.

Если обмотка имеет только три вывода, то определяется обор­ванная фаза измерением токов или сопротивлений.

При соединении фаз в звезду, (рисунок4.2) ток оборванной фазы равен нулю, а сопротивление, измеренное относительно выхода оборванной фазы, равно “бесконечности”.

Рисунок 4.2- Определение внутреннего обрыва фазы при соединении фаз в звезду.

При соединении фаз в треугольник токи, подходящие к обор­ванной фазе (рисунок 4.3) будут равны и меньше токов в фазе (необорванной), а сопротивление, измеренное на оборванной фазе (C1-C3) будет вдвое больше, чем другие фазы (С1-С2, С2-СЗ).

Рисунок 4.3 - Определение внутреннего обрыва фазы при соединении фаз в треугольник.

После определения оборванной фазы место обрыва определяют с

помощью вольтметра или контрольной лампы (на 36 В) по схе­мам рисунок 4.4-а и 4.4-б.

Рисунок 4.4 - Определение места обрыва в оборванной фазе:

а) с помощью вольтметра; б) с помощью контрольной лампы.

Измеряют напряжение на концах каждой катушки или катушечной группы. В момент показания вольтметра определяется оборванная катушка (рисунок 4.4а). Касаясь щупом от лампы начала и конца каждой катушки, идя от потенциального конца сети, показа­ние лампы покажет на обрыв (лампа погасла, значит обрыв, если с другой стороны, то наоборот).

Для одного из рассматриваемых асинхронных двигателей (с неисправной катушкой) определить и записать обмоточные данные и вычертить схему обмотки.

Осматривают пакет активной стали статора. Пакет стали не должен иметь смещения, вмятин, ослабления прессовки листов желе­за, распушившихся зубцов, прогара.

Целостность стержней короткозамкнутого ротора определяют методом электромагнита переменного тока. При испытании ротор ус­танавливается на электромагнит, подключаемый к сети переменного тока (рисунок 4.5).

Рисунок 4.5 - Определение оборванного стержня ротора с помощью электромагнита: 1- ротор, 2 - стержни ротора, 3 -электромагнит, 4 - стальная пластинка (ножовочное полотно).

Стальная пластинка, перекрывающая паз с целым стержнем будет притягиваться и дребезжать. Если стержень оборван, пластинка не притягивается или притягивается очень слабо. Место разрыва обнаруживается с помощью листа бумаги с насыпанными на него сталь­ными опилками.

Обнаруженные неисправности механических деталей, обмоток статора и ротора, данные электродвигателей, представленных для дефектации занести в дефектовочную ведомость или техноло­гическую карту ремонта.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА №

Заказчик _________________________

I Техническая характеристика

II Обмоточные данные

Примечание_____________________________________________________

III Механическая часть

IV Контроль обмоток

Примечания___________________________________________________

V Стендовые испытания

Начальник ОТК____________________________________________

Содержание отчета. В отчете необходимо привести: цель рабо­ты, основные схемы и данные по выявлению неисправностей электродвигателей, представленных для дефектации, эскизы недостаю­щих и требующих изготовления деталей, заполненную технологиче­скую карту ремонта, развернутую схему обмотки статора дви­гателя, у которого требуется заменить обмотку, заключение о результатах дефектации электродвигателей.

Контрольные вопросы.

1 С какой целью проводится дефектация электродвигателя перед ремонтом?

2 В какой последовательности и как проводится дефектация электродвигателя до разборки?

3 К каким последствиям приводит снижение сопротивления изоляции обмотки статора и каким оно должно быть у двигателей с U < 500 В?

4 Как выявить витковое замыкание в обмотке статора при работающем электродвигателе?

5 В какой последовательности и как проводится дефектация электродвигателя после разборки?

6 Какие основные неисправности имеет обмотка статора и как их определить?

7 При включении электродвигателя с короткозамкнутым ротором в сеть наблюдается повышенный нагрев активной стали статора в режиме холостого хода. Какая неисправность электродвигателя?

8 При работе электродвигателя обмотка статора сильно нагрева­ется. Величина тока по фазам неодинакова. Электродвигатель сильно гудит и развивает пониженный крутящий момент. Какие могут быть неисправности в двигателе?

9 Электродвигатель плохо идет в ход и сильно гудит. Величина тока во всех фазах различна и при холостом ходе двигателя пре­вышает номинальную величину. Какая неисправность в электродвига­теле?

10 Двигатель с короткозамкнутым ротором не достигает нормальной скорости вращения, а "застревает" и начинает устойчиво работать при низкой скорости вращения, которая значительно меньше номинальной. Какая неисправность в электродвигателе?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Испытание асинхронного электродвигателя

с фазным ротором после ремонта

Цель работы: освоить методику испытаний электродвигателя с фазным ротором после ремонта.

Программа работы:

1 Осмотреть электродвигатель, проверить затяжку крепежных болтов, вращение ротора, записать паспортные данные.

2 Измерить сопротивление изоляции обмоток статора относи­тельно корпуса и относительно друг друга и сопротивление изоля­ции обмотки ротора относительно корпуса.

3 Выполнить маркировку вы­водных концов на постоянном и переменном токе.

4 Измерить сопротивление обмоток статора и ротора постоян­ному току.

5 Проверить коэффициент трансформации асинхронного электро­двигателя с фазным ротором.

6 Провести опыт холостого хода.

7 Провести испытание межвитковой изоляции.

8 Провести опыт короткого замыкания.

9 Провести испытание электрической прочности изоляции.

1 При внешнем осмотре электродвигателя проверяют затяжку крепежных болтов и вращение ротора. При вращении ротора вручную не должно быть его заеданий и люфта в подшипниках. Записываются паспортные данные электродвигателя.

2 Измерение сопротивления изоляции обмоток электродвигателя осуществляется согласно методики, изложенной в общих указаниях (стр. 8-9). . Данные измерений записать в таблицу 5.1.

Таблица 5.1- Сопротивление изоляции обмоток электродвигателя

3 ГОСТом 183-66 предусмотрены обозначения выводов обмоток электрических машин трехфазного переменного тока (таблица 5.2).

Таблица 5.2 - Обозначение выводов обмоток электрических машин трехфазного переменного тока

Обычно выводы всех фаз обмотки статора присоединяют к зажимам, как указано на рисунке 5.1 а. В нек30,3оторых машинах обмотки статора наглухо соединены в звезду и на доску зажимов выведены только четыре вывода: фазы С1, С2, СЗ и нулевая точка 0.

Если маркировки выводов обмоток статора нет, то предварительно находят парные выводы фазы с помощью контрольной лампы один из выводов фазы принимается за начало обмотки и присоединяется к плюсу источника постоянного тока напряжением 4-6 В; один из выво­дов контрольной лампы присоединяется к минусу источника, а вто­рым выводом лампы отыскивается конец обмотки фазы. Или мегаомметр присоединяют зажимом "Линия" мегаомметра к предполагаемому началу фазы обмотки статора и проводом, присоединенным к зажиму "Земля" мегаомметра отыскивается конец фазы. При этом мегаомметр покажет ноль. На каждый вывод фазы надевают после этого бирку с маркировкой (С1,С2 ...).

Маркировка выводных концов проводится на постоянном или пере­менном токе. При постоянном токе наиболее распространены два варианта (рисунок 5.2)

Маркировку выводов проводят с помощью аккумулятора (U = 4 - 6 В) и милливольтметра (М104).

При первом варианте а) примем С1,С2,СЗ за начала фаз 1,2,3, а С4,С5,С6 - за концы этих фаз. Если начало фазы 1 присоединить к "плюсу" батареи аккумуляторов, а конец к «минусу» (рис.5.2,а), то в момент включения тока в обмотках других фаз (2 и 3) бу­дет индуктироваться ЭДС с полярностью "минус" на началах и " плюс" на концах фаз. Милливольтметр присоединяют к фазе 2, а потом к фазе 3. Если стрелка прибора в обоих случаях отклони­лась вправо, то значит все концы обмоток промаркированы правиль­но.

Рисунок 5.2- Схемы проверки маркировки выводов статора с помощью источника постоянного тока: а) - первый вариант; б) и в)- второй вариант; Н и К - соответственно начала и концы обмоток 1,2,3.

При втором варианте б) и в) две фазы соединяют последователь­но (попарно) между собой и импульсом включают на батарею. К третьей фазе присоединяют милливольтметр. Если первые две фазы соединены одноименными зажимами (рисунок 5.2.б.), милливольтметр ничего не покажет. При соединении фаз разноименными зажимами (рисунок 5.2."в") в момент включения батареи стрелка милливольт­метра отклонится вправо.

При переменном токе и с выведенными шестью концами фаз наиболее распространен индукционный метод маркировки выводов (рисунок 5.3).

Рисунок 5.3 - Схема индукционного метода маркировки выводов статора с помощью источника переменного тока:

Н и К - соответственно начала и концы обмоток 1,2,3;

Т V - трансформатор регулировоч­ный.

Приведём исторический факт, имеющий непосредственное отношение к теме данного параграфа.

В 1908 г. в Петербурге сильно раскачался и в результате этого обрушился так называемый Египетский мост через реку Фонтанку, когда по нему проходил маршевым шагом (т. е. «в ногу») кавалерийский эскадрон.

Почему именно в описанном случае вынужденные колебания моста достигли такой большой амплитуды? Можно ли было предотвратить аварию?

Для ответа на эти вопросы рассмотрим, как зависит амплитуда вынужденных колебаний от частоты изменения вынуждающей силы.

На рисунке 68, а изображены два маятника, висящие на общем шнуре. Длина маятника 2 неизменна, этой длине соответствует определённая частота свободных колебаний (т. е. собственная частота маятника). Длину маятника 1 можно менять, подтягивая свободные концы нитей. При изменении длины маятника 1 соответственно меняется его собственная частота.

Рис. 68. Демонстрации зависимости амплитуды вынужденных колебаний маятников от частоты изменения вынуждающей силы

Если отклонить маятник 1 от положения равновесия и предоставить его самому себе, то он будет совершать свободные колебания. Это вызовет колебания шнура, в результате чего на маятник 2 через его точки подвеса будет действовать вынуждающая сила, периодически меняющаяся по модулю и направлению с такой же частотой, с какой колеблется маятнике. Под действием этой силы маятник 2 начнёт совершать вынужденные колебания.

Если постепенно уменьшать длину маятника 2, то частота его колебаний, а значит, и частота изменения вынуждающей силы, действующей на маятник 2, будет увеличиваться, приближаясь к собственной частоте маятника 2. При этом амплитуда установившихся вынужденных колебаний маятника 2 будет возрастать. Она достигнет наибольшего значения, когда длины маятников сравняются, т. е. когда частота v вынуждающей силы совпадёт с собственной частотой v 0 маятника 2. Маятники будут колебаться в одинаковых фазах.

Египетский мост, построенный заново в 1954-1956 гг.

Дальнейшее уменьшение длины маятника 1 приведёт к тому, что частота вынуждающей силы станет больше собственной частоты маятника 2. При этом амплитуда его колебаний начнёт уменьшаться.

На основании этого опыта можно сделать следующий вывод: амплитуда установившихся вынужденных колебаний достигает своего наибольшего значения при условии, что частота v вынуждающей силы равна собственной частоте v 0 колебательной системы. В этом заключается явление, называемое резонансом .

Резонанс можно пронаблюдать также на опыте, показанном на рисунке 68, б. На нём изображены четыре маятника, подвешенные к общему шнуру. Маятники 1 и 3 имеют одинаковую длину. Под действием свободных колебаний маятника 3 остальные маятники совершают вынужденные колебания. При этом амплитуда колебаний маятника 1 значительно больше амплитуд маятников 2 и 4. В данном случае маятник 1 колеблется в резонанс с маятником 3.

Почему амплитуда установившихся колебаний, вызванных вынуждающей силой, достигает наибольшего значения именно при совпадении частоты изменения этой силы с собственной частотой колебательной системы? Дело в том, что в этом случае направление вынуждающей силы в любой момент времени совпадает с направлением движения колеблющегося тела. Таким образом создаются наиболее благоприятные условия для пополнения энергии колебательной системы за счёт работы вынуждающей силы. Например, чтобы посильнее раскачать качели, мы подталкиваем их таким образом, чтобы направление действующей силы совпадало с направлением движения качелей.

Следует помнить, что понятие резонанса применимо только к вынужденным колебаниям.

Вернёмся теперь к случаю с обрушенным мостом. Очевидно, мост раскачался до большой амплитуды потому, что частота периодически действующей на него вынуждающей силы (ударов копыт идущих «в ногу» лошадей) случайно совпала с собственной частотой этого моста. Аварию можно было бы предотвратить, если бы перед входом на мост была отдана команда идти не «в ногу».

Резонанс играет большую роль в самых разнообразных явлениях, причём в одних - полезную, в других - вредную. Его необходимо учитывать, в частности, в тех случаях, когда с помощью наименьшей периодической силы нужно получить определённый размах вынужденных колебаний. Например, тяжёлый язык большого колокола можно раскачать, действуя сравнительно небольшой силой с частотой, равной собственной частоте языка. Но мы не достигнем желаемого результата, действуя не в резонанс, даже прикладывая большую силу.

Примерами вредного проявления резонанса могут служить слишком сильное раскачивание железнодорожного вагона при случайном совпадении его собственной частоты колебаний на рессорах с частотой ударов колёс на стыках рельсов, сильное раскачивание пароходов на волнах и многие другие явления.

В тех случаях, когда резонанс может нанести ущерб, принимают меры к тому, чтобы не допустить его возникновения. Например, многие заводские станки, отдельные части которых совершают периодические движения, устанавливают на массивном фундаменте, препятствующем возникновению колебаний всего станка.

Вопросы

1. С какой целью и как проводился опыт с двумя маятниками, изображённый на рисунке 68, а?
2. В чём заключается явление, называемое резонансом?
3. Какой из маятников, изображённых на рисунке 68, б, колеблется в резонанс с маятником 3? По каким признакам вы это определили?
4. К каким колебаниям - свободным или вынужденным - применимо понятие резонанса?
5. Приведите примеры, показывающие, что в одних случаях резонанс может быть полезным явлением, а в других - вредным.

Упражнение 26

1. Маятник 3 (см. рис. 68, б) совершает свободные колебания.
   1. Какие колебания - свободные или вынужденные - будут совершать при этом маятники 1,2 и 41
   2. Каковы собственные частоты маятников 1, 2 и 4 по сравнению с частотой колебаний маятника 3?
2. Вода, которую мальчик несёт в ведре, начинает сильно расплёскиваться. Мальчик меняет темп ходьбы (или просто «сбивает ногу»), и расплёскивание прекращается. Почему так происходит?
3. Собственная частота качелей равна 0,5 Гц. Через какие промежутки времени нужно подталкивать их, чтобы раскачать как можно сильнее, действуя относительно небольшой силой?

Экологические исследования - это важный этап проектирования зданий и сооружений: прежде чем начать строительство, важно составить подробный документ, который будет адекватно отражать все особенности территории будущего объекта. В статье расскажем, для чего нужны инженерно-экологические изыскания при строительстве, что входит в программу исследований и какими этапами они представлены.

Цели проведения

Все работы в рамках инженерно-экологических изысканий подчинены главной цели: обоснованию целесообразности строительства в конкретном месте с точки зрения экологии. Для этого работают в двух направлениях: первое предполагает выезд на участок и выполнение ряда исследований, а второе - изучение и систематизацию имеющейся информации о местности, а также расшифровку полученных полевых данных.

Что нужно сделать, чтобы обосновать целесообразность и безопасность возведения объекта?

• Выявить негативные факторы влияния народнохозяйственной деятельности на окружающую среду, предварительно оценив это влияние в целом.
• Устранить текущие последствия инженерной и строительной деятельности, выявить и предупредить возможные отдаленные последствия.
• Спланировать наиболее безопасное для окружающей среды вмешательство.

Помимо перечисленных, в задачи экологических изысканий входят следующие моменты:

• Обеспечить комфорт человека при эксплуатации здания или сооружения.
• Максимально сохранить окружающую среду как в ходе строительства, так и в будущем, предложив ряд мер.

Как проводят экологические изыскания для строительства?

1. Подготовительный этап нужен для сбора данных. Заказчик предоставляет техническое задание, специалисты внимательно изучают документ и знакомятся с материалами изысканий, ранее проведенных на территории, если таковые имеются. На основе полученной информации составляют план полевых и лабораторных мероприятий, который согласуют с клиентом.
2. Полевой этап включает работы, которые выполняют непосредственно на участке. Специалисты производят забор материалов, проводят тесты и наблюдения, фиксируют результаты.
3. Камеральный этап направлен на расшифровку, анализ и систематизацию полученных данных. Результаты вносят в общий отчет, который передают заказчику.

Какие работы проводят при исследовании экологии участка?

Если говорить о полевом этапе, состав инженерно-экологических изысканий различается для каждого конкретного участка строительства. Все зависит от исходных данных: какую информацию предоставил заказчик, проводились ли исследования на территории ранее, что нужно выяснить согласно техническому заданию и т. п. Приводим общий перечень работ.

Какие полевые работы проводят на участке?

Территорию, отведенную для застройки, исследуют в нескольких направлениях.

• Берут пробы для лабораторных тестов. Как правило, при помощи специальной техники бурят скважины, после чего собирают образцы грунта и грунтовых вод.
• Делают радиометрические замеры: выявляют источники ионизирующего излучения и измеряют степень их активности. Это нужно, чтобы обнаружить опасный для человека уровень радиационного фона местности, если таковой имеется.
• Исследуют магнитное поле и определяют уровень его активности. Показатель необходимо тщательно изучить, т.к. слишком интенсивное воздействие магнитного поля может привести к проблемам со здоровьем.
• Выявляют существующие источники загрязнения окружающей среды и оценивают риск возникновения новых угроз. К таким источникам относят, например, горные разработки, предприятия по добыче или переработке радионуклидов и расщепляющихся материалов, по производству продуктов нефтехимической промышленности. Полученные данные применяют при создании плана по предупреждению загрязнения из-за работы нового объекта.
• Измеряют показатели шумового, химического и микробиологического фона: данные нужны для выявления опасных уровней фона и минимизации негативного воздействия на организм человека.
• Проводят геоботаническое профилирование: составляют флористические списки и изучают механизмы функционирования луговых и лесных сообществ в целом. Описания применяют для расчета рисков, связанных с ведением строительной и народно-хозяйственной деятельности на участке.

Что включают в отчет по результатам исследования экологии участка?

Отчет содержит показатели, зафиксированные в ходе полевых работ, и заключения специалистов по проведенным исследованиям. В зависимости от технического задания и исходных данных состав может меняться для разных объектов. Ниже перечислены основные элементы документа:

• Описание исследуемой местности: анализ природной среды, техногенной ситуации и социально-культурной составляющей.
• Информация об экологической обстановке, в частности описание флоры и фауны, почвы, наземных и грунтовых вод, оценка их текущего состояния и прогноз поведения в ближайшем и отдаленном будущем.
• Результаты более ранних исследований участка, если таковые проводились.
• Данные о климате и ландшафте местности.
• Информация о текущем и предполагаемом использовании изучаемой площади.
• Описание объектов культурного наследия, расположенных на участке: здания и сооружения, парки, заповедные зоны и т.п.

При необходимости результаты дополняют графическими приложениями.

Полномасштабные экологические изыскания - важная часть большинства проектов

Перед началом строительства, во время работ и после сдачи объекта оценка экологических показателей были и остаются невероятно важными. Мы в общем рассмотрели, что может входить в состав , а более точную программу непосредственно под ваш объект составят в специализированной компании.

Обзор подготовлен специалистами «ОмгГео».

Проводим инженерно-экологические исследования в Москве и регионах, имеем аккредитованную лабораторию и собственный парк техники. Наш профиль - качественные инженерные изыскания любой сложности по доступной цене.

Образование

Пилотажное исследование - это что такое? С какой целью проводится пилотажное исследование?

12 ноября 2016

Что собой представляет пилотажное исследование? С какой целью оно проводится? На выполнение каких задач направлено?

Общая информация

Для начала давайте определимся, что же собой являет пилотажное исследование. Это обозначение используется для того, чтобы именовать пробные или небольшие поисковые (разведывательные) проверки существующего положения дел. Так, если нужно уточнить проблемы, более корректно поставить задачу и выдвинуть обоснованные гипотезы, то пилотажное исследование является наилучшим вариантом для этого. Особенная потребность в нём может быть в тех случаях, когда отсутствует литература по интересующей теме. Тогда пилотажное исследование проводится с целью восполнения информационного пробела.

Что оно собой представляет?

Пилотажное исследование - это в социологии вид анализа, при котором значительно ограничивается круг задач, количество опрошенных людей невелико, данные нерепрезентативные, а инструментарий и программа чрезвычайно упрощены. Из-за этого исследователь получает только примерную информацию о том, чем же является объект исследований. Эти знания используются для общей ориентации. Главный лозунг пилотажных исследований - дешево, быстро и приблизительно. Поэтому они применяются в тех случаях, когда проблема или вообще не изучена, или же познания о ней весьма жалки.

Видео по теме

Как проводится?

Итак, нам уже известно, что пилотажное исследование - это социологическое исследование. Но как оно проводится? Здесь существует большое количество различных вариантов. Наиболее оптимальным считается неформализованное интервью с потенциальными респондентами. Но, увы, субъективность людей может повлиять на их ответы. Чтобы подкорректировать данные используют наблюдение со стороны специалистов. Для этого может формировать фокус-группа. Но тогда следует предельно сконцентрироваться на чем-то конкретном. Весьма популярным является и опрос экспертов. К ним относят специалистов или же простых людей, но которые обязательно должны иметь определённое отношении к проблемной области, что интересует исследователя. В качестве дополнения можно изучать документацию и статистические данные, где имеются нужные сведения для подтверждения/опровержения гипотезы или решения задачи. Весьма популярными являются и экспресс-опросы. Правда они, как правило, несмотря на свою грамотность, не ставят перед собой решение глубоких научных задач и развитие фундаментальной науки. С их помощью узнаётся сиюминутная важность чего-то для общества. При этом не суть важно, что выступает в качестве объекта: выборы Трампа президентом США, запрещение абортов или же что-то ещё. Как бы там ни было - получение данных осуществляется с целью наложить их на более масштабные процессы.

О надежности

Насколько можно доверять полученной информации? Учитывая, что пилотажное исследование - это пробное исследование, уже сам этот факт подразумевает высокую долю рисков. А если оно ещё проводится и не специалистами, а группой любителей (в качестве которых может выступать отдел кадров, журнал, кружок, хозяин веб-сайта), то в таком случае хотя и имеется свежая и нужная информация, она, тем не менее, является нерепрезентативной, и её надёжность весьма сомнительна. На первый взгляд, она может быть вполне надёжной. Но если подойти с научной точки зрения - тут-то и откроются её изъяны. Поэтому использовать пилотажные исследования имеет смысл только в том случае, когда не выдвигаются строгие требования относительно надежности. Первоначально следует затронуть выборку. Четких методических требований здесь нет. Как правило, полагают, что опрос 3-х десятков респондентов позволит получить требуемую информацию. Но при этом следует позаботиться о том, чтобы среди них были представители всех категорий людей, которые подпадают под исследование. При этом нужно стремиться к максимальному разнообразию. Кроме этого, следует позаботится о том, чтобы среди респондентов были люди, для которых тема представляет хоть какое-то значение. В качестве отборочных признаков выступает пол, образование, возраст, стаж работы и прочие подобные критерии.

Важность пилотажных исследований

В целом и общем этот аспект был рассмотрен ранее. Сейчас же давайте остановимся на этом по подробнее. Из самого названия понятно, что пилот проводится до начала основного исследования. Он необходим для того, чтобы проверить обоснованность задач и гипотез. Хотя также может быть использован и для методической отработки инструментария. В случае необходимости пилотное исследование помогает внести коррективы в модель, которые улучшат её работу, позволять уточнить характеристики, предмет, обосновать финансовые траты и сроки завершения. Ведь если будет проводиться полноценный мониторинг настроений в обществе и где-то закрадётся ошибка, то её наличие будет чревато значительными неприятностями. Такой подход оказывает благотворное влияние в вопросе экономии ресурсов. Для проверки эффективности и целесообразности использования имеющегося инструментария могут быть проведены также пилотажные исследования. Они же подходят и в качестве генеральной репетиции главного исследования. В таком случае проверяется успешность проведения первого этапа и оцениваются результаты. Также при исследовании нового объекта это позволяет наработать методический материал. Проверяются одновременно и организационные условия: как относятся респонденты к проводимому опросу, есть ли все нужные документы и оценивается качество материала. При этом регистрируются все затруднения, которые возникают в ходе дела.

Заключение

Само пилотажное исследование проходит, как правило, в группах. Вопрос только в том, насколько большими они являются. Существует два наиболее популярных варианта. Первый предусматривает приглашение всех респондентов в отдельную комнату, где они заполняют анкеты. Перед этим людей информируют про пилотаж, сообщают и объясняют его задачи и цели, инспектируют нюансы заполнения анкеты и просят высказывать все замечания. Второй вариант опирается на небольшие группы, которые состоят из 3-4 человек. При этом анкеты обсуждаются по мере их заполнения. Наибольший интерес для исследователей представляет качество задаваемых вопросов. В таких случаях наибольший интерес предоставляют, как правило, методические цели.

Научный прогресс на 99% обязан любознательности человека и на 1% — случайности. Опыт и эксперимент являются основными методами исследования, благодаря которым учёные находят ответы на самые трудные вопросы. И хотя в литературе данные понятия отождествляются, мы попробуем разобраться, есть ли между ними разница и насколько она существенна.

Определение

Опыт – основной метод исследования, научный процесс, целенаправленное действие, при успешной реализации которого подтверждается или опровергается гипотеза. Для реализации задач может использоваться специальное оборудование, при этом опытное пространство всегда ограничено.

Эксперимент – метод исследования, осуществляемый в управляемых условиях для подтверждения гипотезы. Экспериментатор активно взаимодействует с объектом и направляет его, что отличает данный процесс от наблюдения.

Сравнение

Таким образом, различия между указанными категориями действительно незначительны. Эксперимент проводится впервые, он призван подтвердить гипотезу, а опыт выполняется с заранее определённым результатом. И тот, и другой процесс протекает в управляемых условиях, при активном взаимодействии с объектом исследования.

Эксперимент преследует определённую цель, которая является для учёного основной. Это способ проверки идей, подтверждение гипотезы, уже возникшей в представлении исследователя. Опыт может выполняться без какой-то конкретной цели, а спонтанно, и перед учёным – «вилка» возможных исходов.

Впрочем, обозначенная нами разница не является существенной, и данные категории вполне могут использоваться в качестве синонимов. Ведь их главная цель – активное участие в процессе, не простое наблюдение, а взаимодействие с объектом, его направление в определённое русло.

Выводы сайт

1. Последовательность. Эксперимент призван подтвердить гипотезу, а опыт – закрепить её на практике.
2. Множественность. Единичное исследование, как правило, называют экспериментом, множественное – опытом.
3. Цели. При проведении эксперимента перед учёным уже возникла определённая цель, опыт может осуществляться спонтанно, наугад.