Исследования трехфазного синхронного генератора цель работы

Изучение принципа действия, основных элементов конструкции синхронных генераторов, действие реакции якоря при различных по характеру нагрузках на характеристики трехфазного синхронного генератора .

Программа работы

1. Ознакомиться с лабораторной установкой для экспериментального испытания трехфазного синхронного генератора.

2. Научиться собирать схемы для снятия его характеристик.

3. Снять следующие характеристики трехфазного синхронного генератора:

• характеристику холостого хода;

• характеристику короткого замыкания;

• внешнюю;

• регулировочную;

• нагрузочную.

При этом внешнюю, регулировочную и нагрузочную характеристики снять при активной, индуктивной и емкостной нагрузках.

4. Провести анализ полученных характеристик и сделать выводы.

Порядок выполнения работы

Снятие характеристики холостого хода U=f( при =0, f=const

Опытным путем характеристику холостого хода (рис.1) снимают при постоянной номинальной частоте вращения при изменении тока обмотки возбуждения и разомкнутой обмотке якоря (

Восходящая характеристика снимается при увеличении тока в обмотке возбуждения, а нисходящая – при уменьшении тока возбуждения. Разница в положении характеристик объясняется явлением гистерезиса, когда сталь еще не намагничена, а нисходящая при намагниченной стали, поэтому она лежит выше.

Поведение характеристики холостого хода объясняется следующими причинами:

• характеристика холостого хода начинается не с нуля, т. к. есть остаточное напряжение ;

• начальная прямолинейная часть объясняется отсутствием насыщения магнитной системы;

• отклонение от линейной зависимости объясняется намагничиванием магнитной системы.

Рис. 1. Характеристика холостого хода синхронного генератора:

1 – восходящая; 2 – нисходящая

По положению точки номинального напряжения на характеристике холостого хода можно судить о степени использования магнитных материалов в синхронной машине.

Указания по проведению эксперимента

• Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте (табл.1), отключены от сети электропитания.

• Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (рис.2).

Таблица 1

Перечень устройств для снятия характеристики холостого хода синхронного генератора

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Однофазный источник питания	218.8	~ 220 В / 6 А
G2	Трехфазный источник питания	201.4	~ 400 В / 6 А
G3	Источник питания двигателя постоянного тока	206.1	 0…250 В / 3 А (якорь) /  200 В / 1 А (возбуждение)
G4	Возбудитель синхронной машины	209.2	 0…40 В / 3,5 А
G5	Преобразователь угловых перемещений	104	6 вых. каналов / 2500 импульсов за оборот
М2	Машина постоянного тока	101.2	90 Вт / 220 В / 0,56 А (якорь) / 2×110 В / 0,25 А (возбуждение)
G7	Машина переменного тока	102.1	100 Вт / ~ 230 В / 1500 мин
Р1	Блок мультиметров	508.2.1	3 мультиметра 0...1000 В / 0...10 А / 0…20 МОм
Р3	Указатель частоты вращения	506.3	-2000…0…2000 мин1

Рис.2. Электрическая схема соединений тепловой защиты машины переменного тока

• Отключите устройство защитного отключения и автоматические выключатели однофазного источника питания G1(рис.3).

• Подключите с помощью электрического шнура однофазный источник питания G1 через однофазную розетку с заземляющими контактами к электрической сети напряжением 220 В лаборатории.

• Подключите с помощью электрических шнуров блоки, требующие однофазного питания напряжением 220 В, к однофазному источнику питания G1.

• Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G2.

• Соедините усройства, перечисленные в табл.1, в соответствии с электрической схемой соединений для снятия характеристики холостого хода (рис.3).

• Включите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3.

• Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

• Включите источник G2. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

• Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G3.

• Вращая регулировочную рукоятку источника G3, разгоните двигатель М2 (генератор G7) до частоты 1500 мин^-1 и поддерживайте ее в ходе эксперимента неизменной.

Рис.3. Электрическая схема соединений для снятия характеристики холостого