Содержание отчета

1. Паспортные данные двигателя и измерительных приборов, схемы испытаний и таблицы измеренных и вычисленных величин.

2. Характеристики короткого замыкания и вычисленные по ним параметры.

3. Характеристики холостого хода.

4. Рабочие характеристики; для вычисления ииспользуются формулы, приведенные в работе «Исследования трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором».

5. Круговая диаграмма, построенная по данным опытов холостого хода и короткого замыкания.

Активные сопротивления обмоток статора и роторауказаны на щитке двигателя. Приведенное к числу витков статора активное сопротивление обмотки ротора, может быть определено опытным путем двумя способами:

а) через активное сопротивление короткого замыкания

, отсюда

б) через активное сопротивление обмотки ротора и коэффициент трансформации.

Рекомендуется приведенное сопротивление ротора определить указанными способами и сравнить полученные результаты.

6. Рабочие характеристики двигателя, полученные из круговой диаграммы в диапазоне токов статора от допостроить на одном графике с характеристиками, полученными опытным путем. Рекомендуется построить на одном графике зависимостии на другом-

7. Оценка результатов сопоставления опытных и расчетных рабочих характеристик.

Вопросы для самоконтроля

1. Принцип действия асинхронного двигателя.

2. Различия в конструкции роторов у асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором.

3. Условия образования вращающегося магнитного поля.

4. Почему при изменении нагрузки асинхронного двигателя изменяется ток в обмотке статора.

5. Способы пуска асинхронных двигателей.

6. Схема замещения асинхронного двигателя, параметры, входящие в схему замещения, и определение их опытным путем.

7. Опыты холостого хода и короткого замыкания, условия их проведения и их назначение.

8. Круговая диаграмма асинхронного двигателя. Её построение по данным опыта холостого хода и короткого замыкания. Получение рабочих характеристик опытным путем и по круговой диаграмме.

Лабораторная работа №6

Исследование трехфазного синхронного генератора

(Г.А. Попов)

Цель работы – изучение основных свойств синхронного генератора и приобретение практических навыков в управлении его работой.

Программа работы

1. Снять характеристику холостого хода.

2. Снять нагрузочную характеристику при

3. Снять внешние характеристики при активной () и активно индуктивной нагрузках ().

4. Снять регулировочные характеристики при активной и активно  индуктивной нагрузках.

5. Снять характеристики трехфазного, двухфазного и однофазного короткого замыкания.

Выполнение работы

Схема для испытаний синхронного генератора представлена на рис. 16.

Приводным двигателем синхронного генератора является двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением. Регулирование частоты вращения осуществляется резистором, который перед пуском двигателя должен быть полностью выведен.

Возбуждение синхронного генератора питается от сети постоянного тока, ток возбуждения регулируется с помощью делителя напряжения .

Нагрузкой генератора является регулируемое активное сопротивление и индуктивное сопротивление.

Характеристика холостого хода

Характеристика холостого хода представляет собой зависимость напряжения (ЭДС) обмотки статора от тока возбуждения при токе статора, равном нулю, и номинальной частоте вращения.

Характеристику снимают при убывающем токе возбуждения , плавно изменяя его величину в одном направлении.

При построении опытную характеристику холостого хода смещают параллельно самой себе по оси абсцисс так, чтобы она проходила через начало координат (рис. 17).

Результаты измерений записывают в табл. 17.

Таблица 17

А	В	А

Нагрузочная характеристика

Нагрузочная характеристика (индукционная нагрузочная характеристика) представляет собой зависимость напряжения на зажимах генератора от тока возбужденияпри постоянных значениях тока статора, частоте вращенияи коэффициенте мощности(чисто реактивная нагрузка).

Эта характеристика используется для определения расчетного индуктивного сопротивления , близкого по своему значению к индуктивному сопротивлению рассеяния.

Для проведения опыта к статору подключают индуктивную катушку. Изменяя сопротивление перемещением сердечника и регулируя ток, устанавливают номинальный ток статорапри напряжении. Затем, уменьшая напряжениеснижением тока возбуждения, поддерживают неизменным ток статорапутем регулирования. В табл.18 записывают значения напряженияи ток возбуждения для 4-5 точек характеристики, которую строят в одних и тех же координатах с характеристикой холостого хода.

Таблица 18

		Примечание
А	В

Внешние характеристики

Внешняя характеристика представляет зависимость напряжения от тока статорапри постоянных значениях тока возбуждения, коэффициента мощностии частоте вращения;прии.

Характеристики снимают при активной нагрузке ) и смешанной активно – индуктивной нагрузке ().

При активной нагрузке генератор включают на активное сопротивление При смешанной нагрузке – параллельно соединенные активноеи индуктивноесопротивления.

Регулируя величины и, поддерживают во время опыта равенство токов в них () так, чтобы уголоставался постоянным ().

Для снятия первой точки внешней характеристики при изменении нагрузки регулируют ток возбуждения и сопротивление нагрузки так, чтобы при номинальном токе статораи заданномнапряжение генератора было равно номинальному. Затем при том же токе возбуждения снимают 4 – 5 точек характеристики, уменьшая ток статора до нуля (выключательвыключен, движок резисторав положении «»). В табл.19 записывают значения токов статора и напряжение.

Таблица 19

А	В	А	А	А	В

Регулировочная характеристика

Регулировочная характеристика представляет зависимость тока возбуждения от тока статорапри

Эта характеристика показывает, как надо регулировать ток возбуждения генератора при изменении нагрузки, чтобы напряжение оставалось постоянным. В работе требуется снять регулировочные характеристики при для режима работы генератора на активную и активно – индуктивную нагрузки (и). Записать 4 – 5 точек, обязательно записать точку при(выключательвыключен) и когда.

Данные опыта заносят в табл. 20.

Таблица 20

А	А	А	А

Характеристики короткого замыкания

Характеристики короткого замыкания представляют собой зависимости тока статора от тока возбужденияпри коротком замыкании (рис.18):

1. всех трех фаз между собой (трехфазное к.з.),

2. двух фаз между собой (двухфазное к.з.),

3. одной фазы замкнутой на нейтральную точку,

Последний опыт проводится в том случае, если нейтральная точка выведена на щиток генератора.

Для каждой характеристики достаточно снять 2 – 3 точки, включая точку Данные опыта записывают в табл. 21.

По опытным данным на основе характеристик холостого хода и нагрузочной определяют реактивное сопротивление рассеяния и н.с. продольной реакции якоря. Для этого на нагрузочной характеристике (рис.17) берут точку А, соответствующую номинальному напряжению, и проводят прямую АВ параллельно оси абсцисс.

Таблица 21

Трехфазное к.з.		Двухфазное к.з.		Однофазное к.з.
А	А	А	А	А	А

На этой прямой откладывают отрезокАС=ОК, равный току (или н.с.) возбуждения при трехфазном короткого замыкании. Из точки С проводят прямую СД параллельно линейной части характеристики холостого хода. Далее из точки Д опускают перпендикуляр на отрезок АС. Треугольник АДЕ называют реактивным, причем его сторона ДЕ пропорциональна ЭДС рассеяния При этом реактивное сопротивлениегде при расчете принимаются фазные значения ЭДС и токов.

Определение процентного изменения напряжения производится с помощью диаграммы электродвижущих и намагничивающих сил (э.н.с.). Эта диаграмма (рис.) строится для тока иВ осях координатв первом квадранте строят характеристику холостого хода. По оси ординат строят номинальный ток нагрузкии под угломвектор напряжения, от конца которого откладывают вектор активного падения напряженияК концу последнего вектора под углом 90 в сторону опережения относительно вектора тока, откладывается вектор реактивного падения напряжения (см. рис.,отрезок ДЕ). Замыкающая этих векторов определяет вектор ЭДС , которая наводится магнитным потоком обмотки возбуждения и реакции якоря. Суммарная н.с. определяется комплексным уравнением

.

Векторы н.с. строят в масштабах пропорциональных им токов возбуждения. Величина вектора определяется по характеристике холостого хода; по направлению он опережает векторнаводимой им ЭДС на 90. Результирующая н.с. обмотки возбуждения Величина вектораопределяется из реактивного треугольника (отрезокЕА); по направлению вектор совпадает с вектором тока. По векторуи характеристике холостого хода, определяют вектор ЭДС, действующий в режиме холостого хода ().

Знаяивычисляют процентное повышение напряжения генератора при сбросе нагрузки

и сравнивают с процентным повышением напряжения, найденным из опыта определения внешней характеристики.