новая папка / Отчёт по 2 лабе

М инистерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

Пермский национальный исследовательский

политехнический университет

Электротехнический факультет

Кафедра Конструирование и технологии в электротехнике (КТЭ)

Отчет по лабораторной работе № 2

по курсу «Электроэнергетика и электротехника»

«ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЁХФАЗНОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА»

Выполнил: студент гр. ЭЭ-20-3б

Михеев Е.О., Ширяев К.А., Киряков Д. А., Жикин А.Д., Скрябин А, Добровольский А

Проверил: Кандидат технических наук, Доцент

Чабанов Е.А.

Дата защиты____________Оценка_____________

Пермь 2021

1. Цель работы

Исследование рабочих свойств синхронного генератора (СГ) путём снятия опытных характеристик.

2. Паспортные данные

М1 – исследуемый синхронный генератор (СГ);

М2 – двигатель постоянного тока независимого возбуждения;

В2 – модуль питания;

Н3 – модуль тиристорного преобразователя;

Н6 – модуль автотрансформатора и выпрямителя;

Н7 – модуль нагрузочных сопротивлений;

А₁ и V₁ – амперметр и вольтметр переменного тока (находятся на модуле В5)

I_Я – ток якоря двигателя М2;

I_В – ток возбуждения синхронного генератора.

2.3. Подготовьте формы таблиц 1 – 5 для записи результатов эксперимента. В таблицу 1 запишите паспортные данные исследуемого синхронного генератора. В этой таблице обозначено:

U_Н – номинальное напряжение;

I_Н – номинальный ток;

P_Н – номинальная мощность;

n₀ – синхронная частота вращения;

ΔP_СН – потери в стали при номинальном напряжении;

ΔP_мех – механические потери машины М1;

R₁ – активное сопротивление фазы обмотки статора при 20⁰C;

f – частота сети.

Паспортные данные электрических машин

Таблица 1

Обозначение на схеме	Тип	UН, (В)	IН, (А)	PН, (Вт)	n0, (об/мин)	f, (Гц)	ΔPСН, (Вт)	ΔPмех, (Вт)	R1, (Ом)
М1	IMM71 В4УЗ	220/380	1.73	370	1500	50	35	11	19

3. Описание лабораторной установки

Схема лабораторной установки для исследования СГ показана на рис.1.

Рис.1 Схема установки для исследования синхронного генератора (М1)

На этой схеме к трёхфазной обмотке статора СГ подключены нагрузочные сопротивления R_Н, находящиеся на модуле Н7.

Ток фазы и линейные напряжения обмоток статора измеряются амперметром А₁ и вольтметром V₁, находящимся на модуле В5.

Обмотка ротора СГ подключена к источнику регулируемого постоянного напряжения, который находится на модуле Н6.

Ротор СГ приводится во вращение двигателем постоянного тока (М2). На якорь двигателя подается регулируемое постоянное напряжение от тиристорного преобразователя (модуль Н3). На обмотку возбуждения двигателя подается постоянное напряжение с модуля Н3.

При работе установки двигатель (М2) вращает ротор СГ с постоянной скоростью 1500 об/мин. В обмтоку ротора СГ подается постоянный ток, который создает постоянный магнитный поток. При вращении ротора магнитный поток пересекает проводники обмотки статора и наводит в них электродвижущую силу, которая изменяется во времени по синусоидальному закону. На зажимах обмотки статора создается трехфазное напряжение, которое подается на сопротивление нагрузки. Величина нагрузки регулируется изменением величины сопротивления . Величина нагрузки измеряется амперметром .

4. Опыт холостого хода

Опыт холостого хода проводится в следующей последовательности:

• Установить сопротивление ;

• Регулятор напряжения модуль Н6 повернуть против часовой стрелки до упора;

• Включить автоматы модулей В1 и В2;

• На модуле тиристорного преобразователя (Н3) установить регулятор RP1 в крайнее левое положение;

• Включить кнопку “сеть”, установить режим “скорость”, тумблер “разрешение” перевести в верхнее положение, тумблером SA5 выбрать направление вращения;

• Плавно поворачивая регулятор RP1 по часовой стрелке установить частоту вращения 1500 об/мин ;

• Тумблер SA1 модуля Н6 перевести в верхнее положение;

• Поворачивая регулятор напряжения модуля Н6 по часовой стрелке увеличивать ток возбуждение СГ и записывать показания приборов в таблицу 2. Величина тока возбуждения измеряется амперметром модуля Н6. Электродвижущая сила обмотки статора СГ измеряется вольтметром ,расположенном на модуле В5.

Данные опыта холостого хода:

Таблица 2

По данным таблицы 2 строятся характеристики холостого хода СГ, т.е. график .

5.Внешняя характеристика

Внешней характеристикой синхронного генератора называется зависимость напряжения, вырабатываемого генератором, от тока при постоянных значениях тока возбуждения, частоты вращения и коэффициенте мощности.

при , , .

Последовательность включения установки аналогична опыту холостого хода, описанному в разделе 4. После запуска установки регулятором напряжения модуля Н6 установить ток возбуждения 1,2 А. Изменяя сопротивление нагрузки необходимо записать показания амперметра и вольтметра в таблицу 3. Вольтметр измеряет линейное напряжение , фазное напряжение . Значение тока и напряжения указанны в таблице 3. При записи показаний прибора следить, чтобы ток А , а частота вращения об/мин. При необходимости частоту вращения подправлять регулятором RP1 модуля Н3.

Таблица 3

По данным таблицы 3 строится внешняя характеристика СГ, график .

Вывод: 1)В ходе опыта холостого хода синхронного генератора была установлена зависимость: при увеличении тока возбуждения синхронного генератора увеличивается электродвижущая сила обмотки статора синхронного генератора(см.график Ео = F(Iв))

2)При изучении и выполнении внешней характеристики синхронного генератора приходим к выводу: при увеличении постоянных значениях тока возбуждения уменьшаются значения напряжения, вырабатываемые синхронным генератором(см.график U1 = F(I1))