3 Содержание отчёта

3.1 Вычертить схемы и заполнить таблицы.

3.2 Построить характеристики генератора, холостого хода, короткого замыкания, внешние, регулировочную.

4 Вопросы для подготовки к зачёту

4.1 Почему характеристика холостого хода нелинейна? В какой ее части выбирается номинальное напряжение и почему?

4.2 Почему характеристики короткого замыкания прямолинейны и почему меняется их наклон при изменении числа замкнутых фаз?

4.3 Что называется реакцией якоря и какие виды ее бывают?

4.4 Почему при увеличении чисто активной нагрузки напряжение генератора уменьшается?

4.5 Как влияет характер нагрузки генератора на его внешние и регулировочные характеристики?

Трёхфазный синхронный двигатель

Цель работы: изучить способы пуска в ход и рабочие свойства синхронного двигателя.

1 Программы работы

1.1 Ознакомиться со схемой, приборами, записать паспортные данные двигателя.

1.2 Получить опытным путем рабочие характеристики двигателя.

1.3 Получить U-образные характеристики двигателя при разных моментах сопротивления на его валу.

2 Методика выполнения работы.

2.1 Собрать схему по рис. 16 и пустить в ход синхронный двигатель асинхронным способом. При этом замкнуть обмотку возбуждения (И1–И2) двигателя на сопротивление R2.

Двигатель запускается как асинхронный за счет взаимодействия вращающегося магнитного поля статора с токами, наведенными им в пусковой обмотке ротора (если она уложена в наконечниках явно выраженных полюсов) и в стали ротора. Затем после подачи тока в обмотку возбуждения он вращается с синхронной скоростью n=n₁.

Если обмотку ротора при пуске оставить разомкнутой, то при неподвижном роторе в ней наводится большая ЭДС. Эта ЭДС может вызвать пробой изоляции обмотки возбуждения и представлять опасность поражения током обслуживающего персонала. Если обмотку возбуждения двигателя замкнуть накоротко (без R2), то проявляется эффект Гергеса, и возможно двигатель разбежится лишь до полусинхронной скорости.

Рисунок 16 – Схема испытания синхронного двигателя

2.2 Получить опытным путем рабочие характеристики. Они представляют собой совокупность зависимостей тока статора I, момента М, потребляемой мощности Р₁, коэффициента мощности и КПД от полезной мощности Р₂ при , , .

Нагрузка на валу двигателя осуществляется с помощью электромагнитного тормоза, схема которого представлена на лабораторном стенде. Результаты 5...6 опытов заносят в табл. 22.

Таблица 22

Значения Р₂, и рассчитывают по выражениям:

; ; .

При увеличении нагрузки момент пропорционален Р₂, т.к. n=const; ток растет в большей мере из-за увеличения электрических потерь.

2.3 U-образные характеристики – это зависимости тока статора I от тока возбуждения I_В при U_н=const, М=const, f=const. Их получают следующим образом: после пуска в ход двигателя устанавливают при М=0 ток ротора и заносят значения I и I_В в табл. 23.

Таблица 23

После этого уменьшают и результаты измерений заносят в табл. 23. Внимательно замеряют при .

При действуют аналогично, следя за тем, чтобы момент был постоянным. Результаты измерений заносят в табл.23.

Наименьшему значению тока статора на U-образных характеристиках соответствует нормальное возбуждение двигателя. При этом и реактивная составляющая тока (мощности) отсутствует, т.е. полный ток равен активному .

При М=const на всей U-образной характеристике активная составляющая тока I_а =const.

При уменьшении тока возбуждения двигатель недовозбужден и потребляет реактивный ток (энергию) из сети, поэтому полный ток растет. Реактивный ток необходим для подмагничивания машины, и реакция якоря продольно-намагничивающая.

И наоборот, при увеличении (перевозбуждение) двигатель отдает реактивный ток в сеть и появляется продольно-размагничивающая реакция якоря. При этом ток по фазе опережает напряжение сети.

В любой точке U-образной характеристики коэффициент мощности определяется отношением активной составляющей тока I_а (в точке, где ), к полному току I в данной точке характеристики ( ).

Активная составляющая тока статора I_а равна минимальному значению тока на U-образной характеристике при постоянном моменте.