Указания по проведению эксперимента

• Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

• Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.

• Соедините гнезда защитного заземления "" устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1.

• Соедините вилки питания 220 В устройств, используемых в эксперименте, сетевыми шнурами с розетками удлинителя.

• Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

• Переключатели режимов работы источника G2 питания двигателя постоянного тока, возбудителя G3 синхронной машины, трехполюсного выключателя А8 установите в положение «РУЧН.».

• Переключатели номинальных фазных напряжений трехфазных трансформаторных групп А2 и А4 установите равными 220 В. Параметры линии электропередачи А3 установите следующими: R = 0 Ом, L/R_L = 0,9 Гн/ 24 Ом, С1=С2=0 мкФ.

• Переключатели активной А7 и индуктивной А6 нагрузок установите в положение 0 % от 50 Вт и 0 % от 40 Вар соответственно во всех фазах.

• Включите выключатели источника G2 питания двигателя постоянного тока, возбудителя G3 синхронной машины, указателя P1 частоты вращения, указателя Р4 угла нагрузки, измерителя мощностей Р3, блока А5 синхронизации, трехполюсного выключателя А8.

• Включите автоматические выключатели и устройство защитного отключения источника G1.

• Включите ключ-выключатель источника G1.

• Включите источник G1 нажатием на кнопку «ВКЛ» на его передней панели. О наличии напряжений на его выходе должны сигнализировать светящиеся светодиоды.

• Осуществите ручное подключение к сети синхронного генератора G4 методом точной синхронизации. Для этого:

• Нажмите на кнопку «ВКЛ.» источника G2.

• Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите частоту вращения двигателя М1 (генератора G4) 1500 мин^–1.

• Нажмите на кнопку «ВКЛ.» трехполюсного выключателя А8.

• Нажмите на кнопку «ВКЛ.» возбудителя G3.

• Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, установите напряжение между фазами (линейное) генератора G4 равным линейному напряжению сети. Равенство напряжений и частот генератора и сети определяйте по измерителю P1.

• Обеспечьте условия синхронизации согласно табл. 2.

• В момент, когда стрелка синхроноскопа блока А5 синхронизации займет вертикальное положение, соедините генератор с сетью нажатием кнопки «ВКЛ.» этого блока.

• Включите выключатель «СЕТЬ» указателя угла нагрузки Р4.

• Вращая регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3, установите равными нулю значения активной и реактивной мощностей генератора G4.

• С помощью потенциометров «ГРУБО» и «ТОЧНО» установки нуля указателя Р4 настройте последний путем установки его стрелки на нулевое значение (середину) шкалы. Если этого сделать не удается, то проводник, соединяющий гнездо «L» указателя P4 с гнездом фазы «А» линейного реактора А9, пересоедините так, чтобы он соединял гнездо «L» указателя P4 с гнездом фазы «В» или фазы «С» реактора А9.

• Установите вращением регулировочной рукоятки возбудителя G3 требуемый ток возбуждения I_f генератора G4, например 1,5 А, и поддерживайте его неизменным в ходе эксперимента.

• Вращая регулировочную рукоятку источника G2, изменяйте угол  нагрузки и записывайте показания указателя Р4 угла нагрузки синхронной машины, ваттметра и варметра измерителя мощностей Р3 и вольтметра, блока Р2 в таблицу 1.

Таблица 1

, град	50	45	40	35	30	25	20	15	10
Р, Вт
Q, ВАр
UГ, В

• В случае перехода генератора G4 в асинхронный режим работы разгружайте его по активной мощности, вращая регулировочную рукоятку источника G2 против часовой стрелки до тех пор, пока не восстановится синхронная работа генератора с сетью.

• По завершении эксперимента, вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгрузите генератор G4 по активной мощности, нажмите кнопку «ОТКЛ.» блока синхронизации А2, поверните регулировочные рукоятки сначала у возбудителя G3, а затем у источника G2 против часовой стрелки до упора, отключите выключатели «СЕТЬ» возбудителя G3, источника G2, блока синхронизации А2, указателей Р1 и Р4, отключите источник G1 нажатием на кнопку – гриб и последующим отключением ключа – выключателя.

• Постройте в виде графиков угловые характеристики P (  ), Q (  ), U (  ).

• Для исследования влияния длины линии на угловые характеристики генератора изменяйте параметры линий электропередачи А2 и А4.

• Для исследования влияния напряжения линии на угловые характеристики генератора одновременно изменяйте номинальные вторичные фазные напряжения трехфазных трансформаторных групп А1 и А4 вращением переключателей на их передних панелях.

• Для исследования влияния промежуточного отбора мощности изменяйте параметры активной А7 и индуктивной А6 нагрузок.

• Для исследования влияния сопротивления электрической системы на угловые характеристики генератора исключайте из схемы линейный реактор А9.

• Для исследования влияния регулирования возбуждения генератора на его угловые характеристики изменяйте ток возбуждения генератора.

Для снятия угловых характеристик генератора, работающего с постоянным коэффициентом мощности (cos ), поддерживайте его коэффициент мощности постоянным, например 0,9 – 0,95 путем регулирования его реактивной мощности.

Содержание отчета:

Контрольные вопросы:

1. Изобразите замкнутые контуры потоков, возникающих в синхронной машине на холостом ходу.

2. Напишите систему уравнении для нахождения мгновенных значении токов фаз статора синхронной машины, возникающих при её нагружении.

3. Объясните процесс автоматического поддержания постоянной частоты вращения ротора синхронного генератора.

4. Нарисуйте график угловой характеристики синхронной машины.

5. В каких пределах угла Θ синхронный генератор способен автоматически поддерживать постоянную частоту вращения ротора.

Список литературы:

1. Токарев Б.Ф. Электрические машины: Учебное пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1990.

2. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины: Учебник для вузов. М.: Энергия, 1980.

3. Электротехника

http://electrono.ru/elektricheskie-mashiny/sinxronnyj-dvigatel

4. Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов В.С. Электрические машины и микромашины 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1990. - 528 с.: ил.