Обработка результатов эксперимента

1. Определение активного сопротивления обмотки статора:

а) измерить тестором сопротивление фазы статора привести к условной температуре

, где – температура окружающей среды;

б) найти активное сопротивление обмотки статора

, где – коэффициент, учитывающий вытеснение тока. Для машин малой мощности .

2. Построение характеристик генератора.

Все характеристики строятся в относительных единицах:

; ; ; .

За номинальный ток возбуждения принимается ток, создающий номинальное напряжение при холостом ходе генератора.

А. Построить в общих осях координат:

а) характеристику холостого хода по данным табл. 1 и нормальную характеристику холостого хода по данным табл. 6. Сравнить эти характеристики;

Таблица 6

0	0		1,5	1,21
0,5	0,58		2	1,33
1	1		2,5	1,4

б) нагрузочные характеристики при и по данным табл. 2.

Б. В общих осях координат построить внешние характеристики для активной и индуктивной нагрузок.

В. В общих осях координат построить регулировочные характеристики при и .

Г. В общих осях координат построить характеристики трехфазного, двухфазного и однофазного короткого замыкания

При наличии остаточного потока перенести ось координат в точку пересечения характеристики с осью абсцисс.

3. Определение индуктивных сопротивлений генератора.

С помощью характеристики холостого хода, индукционной нагрузочной и характеристического треугольника определить для номинальной нагрузки :

а) индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора: ;

б) продольное и поперечное синхронное сопротивление: и ;

в) продольное и поперечное сопротивления реакции якоря: ,

4. Построить векторную диаграмму ЭДС для номинальной нагрузки при , без учета насыщения магнитной цепи.

Порядок построения диаграммы:

а) из начала координат построить векторы и ;

б) построить вектор , равный ЭДС генератора при нагрузке ;

в) из точки на продолжении вектора построить вектор , равный . Прямая определяет направление (но не величину) вектора ЭДС холостого хода и угол ;

г) вычислить продольную и поперечную составляющие тока статора , ,  – угол между током и ЭДС – ;

д) из точки опустить перпендикуляр на вектор . Получим отрезок ;

е) из точки отложить отрезок , совпадавший по фазе с вектором , равный продольной ЭДС реакции якоря : ;

ж) ЭДС холостого хода генератора

измеряется вектором .

5. Определить изменение напряжения генератора при сбросе нагрузки

6. Определить .

Контрольные вопросы

1. Опишите принцип работы и устройства синхронного генератора.

2. Какие способы улучшения форм кривой ЭДС синхронного генератора вам известны?

3. Что называется реакцией якоря (статора) в синхронной машине?

4. Почему МДС-реакции якоря синхронной машины с явнополюсным ротором раскладывают на продольную и поперечные составляющие?

5. В каких случаях в синхронном генераторе имеет место продольный, поперечный поток реакций якоря?

6. Что называется продольным и поперечным синхронным сопротивлением машины?

7. Почему продольное синхронное сопротивление машины больше поперечного?

8. Объясните разницу в нагрузочных и внешних характеристиках синхронного генератора при активной, индуктивной и емкостной нагрузках.

9. Объясните прямолинейность характеристики короткого замыкания.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 16

Испытание трехфазного синхронного двигателя

Цель работы: изучение принципа действия и устройства синхронного двигателя, экспериментальное получение U-об­разных и рабочих характеристик.

План работы

1. Знакомство с установкой, машинами, приборами. Запись паспортных данных.

2. Сборка схемы и проверка ее работоспособности.

3. Снятие U-образных характеристик синхронного двигателя при и .

4. Снятие рабочих характеристик синхронного двигателя .

Порядок выполнения работы

1. Снятие U-образной характеристики при (холостой ход двигателя):

а) собрать схему (рис. 1);

Рис. 1

б) установить на зажимах автотрансформатора напряжение 30–40 В; зашунтировать отмотку возбуждения сопротивлением ;

в) зашунтировать первичные обмотки трансформатора тока; автоматом подать напряжение на зажимы двигателя, после чего двигатель разгонится до подсинхронной скорости;

г) подать напряжение в цепь возбуждения переключением рубильника IP, установить нужный коэффициент трансформации трансформатора тока и расшунтировать их;

д) увеличивая ток возбуждения убедиться, что двигатель втянулся в синхронизм;

е) плавно регулируя ток возбуждения двигателя, убедиться, что с ростом тока возбуждения ток статора вначале уменьшается, а затем, пройдя минимальное значение, возрастает;

ж) изменяя ток возбуждения двигателя от минимального значения до возбуждения, соответствующего току статора записать показания приборов для 7–8 значений тока возбуждения, тщательно найти ток возбуждения, соответствующий минимальному току статора (табл. 1).

Таблица 1

2. Снятие U-образной характеристики при :

а) установить ток возбуждения двигателя, соответствующий минимальному значению тока статора;

б) включить автомат и установить потенциометром номинальное напряжение на якоре нагрузочного генератора;

в) включить рубильник изменяя сопротивление , нагрузить синхронный двигатель до . При такой нагрузке двигатель потребляет из сети мощность

г) не меняя нагрузки двигателя, снять U-образную характеристику аналогично характеристике, снятой при холостом ходе.

Ток статора не должен превышать . Особенно внимательно снять показания приборов при минимальном токе статора (см. табл. 1);

д) разгрузить двигатель.

3. Снятие рабочих характеристик синхронного двигателя при

а) установить ток возбуждения двигателя, соответствующий току статора при ;

б) включить автомат и возбудить нагрузочный генератор до номинального напряжения, записать показания приборов для режима холостого хода;

в) включить рубильник и нагрузить синхронный двигатель до . Записать показания приборов для 7–8 точек (табл. 2);

г) измерить тестером сопротивление обмоток статора .

Таблица 2