PCEET 303 DC MACHINES AND TRANSFORMERS

MODULE 1

Constructional details of dc machines – armature winding – lap and wave – simplex, progressive only – winding diagrams of simplex, lap wound, double layer, 12-slot, 4-pole, dc armature with 12 commutator segments – winding diagram of simplex wave wound, double layer, 16-slot, 6-pole, dc armature with 12 commutator segments (winding diagram not for evaluation)

DC generator – principle of operation of DC generator – emf equation – numerical problems

Classification DC generators – steady-state equations – numerical problems

DC shunt generator – no-load characteristics – critical field resistance, critical speed, voltage build-up – load characteristics – numerical problems Armature reaction – cross magnetising & demagnetising effect (computation of ampere-turns not required) – compensating winding – interpoles – commutation (concept only) – numerical problems

Power flow diagram – losses and efficiency – maximum efficiency – numerical problems

Parallel operation of DC shunt generators – load sharing – numerical

problems

MODULE 2

DC motor – back emf – torque equation – numerical problems Classification of DC motors – steady-state equations – numerical problems Characteristics of DC motors – numerical problems

Starting of DC motors – 3-point starter

Braking – regenerative braking, dynamic braking and plugging (concepts only)

Speed control of DC shunt and series motors – field control and armature control – numerical problems

Power flow diagram – losses and efficiency – numerical problems

Testing – Swinburne’s test – Hopkinson’s test – retardation test – separation of rotational losses – numerical problems

MODULE 3

Single phase transformers – constructional details – principle of operation – EMF equation – ideal and practical transformer – numerical problems Operation on no load and on load – phasor diagram at different load conditions – equivalent circuit – voltage regulation – numerical problems Losses and efficiency – condition for maximum efficiency – numerical problems Testing of transformers – polarity test – OC test, SC test –

Sumpner’s test – separation of losses – numerical problems

MODULE 4

Autotransformer – saving of copper – numerical problems

3- phase transformer – construction – different connections of 3-phase transformers – Υ-Υ, Δ-Δ, Υ-Δ, Δ-Υ – numerical problems

Difference between power transformer and distribution transformer – all- day efficiency – numerical problems

Scott connection for 3-phase to 2-phase conversion Vector groupings – Yy0, Dd0, Yd1, Yd11, Dy1, Dy11

Parallel operation of 1-phase and 3-phase transformers – essential and desirable conditions

On load and off-load tap-changers