7. 2. Вказівки до виконання роботи

У якості додаткової літератури можна скористатися [1, 2].

7. 3. Зміст роботи

7. 3. 1. Зняття кутової характеристики генератора.

7. 3. 2. Зняття зовнішньої (навантаження) і робочих характеристик генератора при активному навантаженні.

7. 3. 3. Зняття зовнішньої (навантаження) характеристики генератора при активно - індуктивному навантаженні.

7. 3. 4. Зняття зовнішньої (навантаження) характеристики генератора при навантаженні активно - ємностному.

7. 4. Опис лабораторної установки

Віртуальна лабораторна установка представлена на рис. 7.1. Вона містить:

• досліджувану трифазну синхронну машину Simplified Synchronous Machine з бібліотеки Power System Blockset / Machines;

• вимірювач параметрів стану машини Machines Measurement з бібліотеки Power System Blockset / Machines;

• трифазне навантаження 3-Phase Load з бібліотеки Power System Blockset / Extras / Three-Phase Library

• блок RMS.Vs, для вимірювання діючих значень напруги на навантаженні;

• блоки Fourier, Fourier 1, що вимірюють амплітуди і початкові фази напруги на навантаженні і ЕРС генератора з бібліотеки Power System Blockset / Extras / Measurements;

• блоки Display l, Display 2, Display 3 для кількісного представлення розміряних величин і блок Scope для спостереження струму якоря, швидкості і електромагнітної потужності синхронної машини з головної бібліотеки Simulink/Sinks;

• блок E₀ для завдання ЕРС збудження з головної бібліотеки Simulink/Source;

• блоки Mux, Demax з головної бібліотеки Simulink/Sygnal & System.

У полях вікна настройки параметрів синхронної машини послідовно задаються:

• схема з'єднання обмоток статора машини. У випадному меню цього поля можна вибрати сполучення зіркою без нульового і з нульовим дротом;

• повна потужність (ВА), діюча лінійна напруга і частота;

• момент інерції (кг*м²), коефіцієнт демпфування, число пар полюсів;

• активний опір і індуктивність обмотки якоря (статора);

• початкові умови при пуску моделі.

Вікно настройки блоку вимірювання змінних стану машини включає.

Тип машини вибирається в полі Machine type. Прапорці зліва включаються у тих змінних стани яких підлягають вимірюванню.

У вікні блоку настройки вимірника діючих значень задається частота на якій проводяться вимірювання.

У полях вікна настройки блоків Fourier, Fourier 1 задається частота і перша гармоніка вимірюваної напруги. Різниця фаз між вимірюваними напругою і ЕРС - є кут навантаження [1].

У поля вікна настройки параметрів навантаження вводяться діюча лінійна напруга і частота, які повинні бути узгоджені з напругою і частотою генератора, активна, індуктивна і ємністна потужності. Зручніше ці потужності задавати як номінальну потужність генератора, помножену на коефіцієнт.

Зміст і настройка решти блоків моделі детально описані раніше.

7. 5. Порядок виконання роботи

Параметри синхронної машини і джерела живлення для виконання роботи задаються викладачем. Значення ЕРС збудження (блок Е_о, рис. 7.1) при проведенні вимірювань залишається постійним, рівним 380 В (номінальна лінійна напруга генератора в режимі холостого ходу). Заповнюється вікно настройки параметрів моделювання.

Зняття кутової характеристики генератора, відповідно до п. 4.1 змісту роботи проводиться на моделі (рис. 7.1) при зміні активної потужності навантаження від 0 до 1,6 від номінальної потужності генератора. При цьому коефіцієнт при активній потужності змінюється від 0 до 1,6 з кроком 0,2. Коефіцієнти при реактивних потужностях дорівнюють нулю.

Для кожного значення активної потужності здійснюється моделювання. При проведенні досліджень заповнюється табл. 7.1.

Таблиця 7.1. - Розміряні і розраховані значення

Вимірювання			Обчислення
Pг, [Вт]	, [рад/с]	, [град]	М, [Нм]

Момент на валу генератора обчислюється за формулою .

За даними табл. 7.1 будується залежність .

Зняття зовнішньої і робочих характеристик генератора при активному навантаженні проводиться на моделі (рис. 7.1) при зміні активної потужності навантаження в діапазоні 0 - 1,2 від номінальної з кроком 0,2 P_н. За даними вимірювань заповнюється табл. 7.2.

Таблиця 7.2.- Розміряні і розраховані значення

Вимірювання					Обчислення
Pнагр, [Вт]	Qнагр, [Вар]	, [рад/с]	Рг, [Вт]	U1, [В]		Ia, [A]

Обчислення проводяться по формулах:

За наслідками вимірювань і обчислень будується зовнішня характеристика і робочі характеристики .

Зняття зовнішніх характеристик при активно - індуктивному і активно – ємностному навантаженнях, відповідно до пп. 4.3, 4.4 змісту роботи проводяться аналогічно попередньому пункту. При зміні потужності навантаження необхідно дотримуватися умови . За наслідками вимірювань заповнюється таблиця, аналогічна табл. 7.2, і будуються зовнішні характеристики на тому ж графіку, на якому побудована зовнішня характеристика попереднього досліду.

Миттєві значення струмів у фазах якоря генератора, швидкість і потужність генератора можна спостерігати на екрані осцилоскопа.