三相同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性報(bào)告

電機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)三相同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量同步發(fā)電機(jī)在對(duì)稱(chēng)負(fù)載下的運(yùn)行特性。2、由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算同步發(fā)電機(jī)在對(duì)稱(chēng)運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)。二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)1、同步發(fā)電機(jī)在對(duì)稱(chēng)負(fù)載下有哪些基本特性？2、這些基本特性各在什么情況下測(cè)得？3、怎樣用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)稱(chēng)運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)？三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1、測(cè)定電樞繞組實(shí)際冷態(tài)直流電阻。2、空載實(shí)驗(yàn)：在n=nN、1=0的條件下，測(cè)取空載特性曲線U0=f(f)。3、三相短路實(shí)驗(yàn)：在n=nN、U=0的條件下，測(cè)取三相短路特性曲線IK=f(If)。4、純電感負(fù)載特性：在n=nN、I=IN、cos①=0的條件下，測(cè)取純電感負(fù)載特性曲線。5、外特性：在n=nN、If=常數(shù)、cos①=1和cos①=0.8(滯后)的條件下，測(cè)取外特性曲線U=f(I)。6、調(diào)節(jié)特性：在n=nN、U=UN、cos①=1的條件下，測(cè)取調(diào)節(jié)特性曲線心(I)。四、實(shí)驗(yàn)方法序號(hào)\ 型號(hào) :名 稱(chēng)數(shù)量:1MET01電源控制屏1臺(tái):2DD03不銹鋼電機(jī)導(dǎo)軌、測(cè)速系統(tǒng)及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表1件：...3DJ23 ；校正直前測(cè)功機(jī)1臺(tái)4DJ18三相凸極式同小電機(jī)I舍5 .DM2智能型功率、功率因數(shù)表1件6D51波形測(cè)試及開(kāi)美板1件1D52 "旋轉(zhuǎn)燈、并網(wǎng)開(kāi)關(guān)、同步機(jī)勵(lì)礴電源1件2、屏上掛件排列順序D34-2、D52、D513、測(cè)定電樞繞組實(shí)際冷態(tài)直流電阻被試電機(jī)為三相凸極式同步電機(jī)，選用DJ18。測(cè)量與計(jì)算方法參見(jiàn)實(shí)驗(yàn)4-1。記錄室溫。測(cè)量數(shù)據(jù)記錄于表5-1中。W同步電機(jī)嚏*韓窸-?圖5-1三相同步發(fā)電機(jī)實(shí)驗(yàn)接線圖4、空載實(shí)驗(yàn)(1)按圖5-1接線，校正直流測(cè)功機(jī)MG按他勵(lì)方式聯(lián)接，用作電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)三相同步發(fā)電機(jī)GS旋轉(zhuǎn)，GS的定子繞組為Y形接法(UN=220V)。Rf2用R4組件上的90。與90。串聯(lián)加R6上90。與90。并聯(lián)共225。阻值，Rst用R2上的180。電阻值，Rf1用R1上的1800。電阻值。開(kāi)關(guān)S1,S2選用D51掛箱。(2)調(diào)節(jié)D52上的24V勵(lì)磁電源串接的Rf2至最大位置。調(diào)節(jié)MG的電樞串聯(lián)電阻Rst至最大值，MG的勵(lì)磁調(diào)節(jié)電阻Rf1至最小值。開(kāi)關(guān)S1、S2均斷開(kāi)。將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)退到零位，檢查控制屏上的電源總開(kāi)關(guān)、電樞電源開(kāi)關(guān)及勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)都須在“關(guān)”斷的位置，作好實(shí)驗(yàn)開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備。(3)接通控制屏上的電源總開(kāi)關(guān)，按下“啟動(dòng)”按鈕，接通勵(lì)磁電源開(kāi)關(guān)，看到電流表A2有勵(lì)磁電流指示后，再接通控制屏上的電樞電源開(kāi)關(guān)，起動(dòng)MG。MG起動(dòng)運(yùn)行正常后，把Rst調(diào)至最小，調(diào)節(jié)Rf1使MG轉(zhuǎn)速達(dá)到同步發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速1500r/min并保持恒定。(4)接通GS勵(lì)磁電源，調(diào)節(jié)GS勵(lì)磁電流(必須單方向調(diào)節(jié))，使If單方向遞增至GS輸出電壓U0H.3UN為止。(4)單方向減小GS勵(lì)磁電流，使If單方向減至零值為止，讀取勵(lì)磁電流If和相應(yīng)的空載電壓U0。(5)共取數(shù)據(jù)7?9組并記錄于表5-2中。表5-1室溫2QC繞組［繞組］［繞組III48.126.133.833.826.740.826.733.547.1U(V)0.760.420.530.530.420.640.420.530.74R9)63.363,663.863.863.663.863.663.263.6

在用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定同步發(fā)電機(jī)的空載特性時(shí)，由于轉(zhuǎn)子磁路中剩磁情況的不同，當(dāng)單方向改變勵(lì)磁電流If從零到某一最大值，再反過(guò)來(lái)由此最大值減小到零時(shí)將得到上升和下降的二條不同曲線，如圖5-2。二條曲線的出現(xiàn)，反映鐵磁材料中的磁滯現(xiàn)象。測(cè)定參數(shù)時(shí)使用下降曲線，其最高點(diǎn)取U0H.3UN，如剩磁電壓較高，可延伸曲線的直線部分使與橫軸相交，則交點(diǎn)的橫座標(biāo)絕對(duì)值A(chǔ)if0應(yīng)作為校正量，在所有試驗(yàn)測(cè)得的勵(lì)磁電流數(shù)據(jù)上加上此值，即得通過(guò)原點(diǎn)之校正曲線，如圖5-3所示。注意事項(xiàng)：(1)轉(zhuǎn)速要保持恒定。(2)在額定電壓附近測(cè)量點(diǎn)相應(yīng)多些。圖5-2上升和下降二條空載特性圖5-3校正過(guò)的下降空載特性5、三相短路試驗(yàn)(1)調(diào)節(jié)GS的勵(lì)磁電源串接的Rf2至最大值。調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速1500r/min,且保持恒定。(2)接通GS的24V勵(lì)磁電源，調(diào)節(jié)Rf2使GS輸出的三相線電壓(即三只電壓表V的讀數(shù))最小，然后把GS輸出三端點(diǎn)短接，即把三只電流表輸出端短接。(3)調(diào)節(jié)GS的勵(lì)磁電流If使其定子電流IK=1.2IN,讀取GS的勵(lì)磁電流值If和相應(yīng)的定子電流值IK。(4)減小GS的勵(lì)磁電流使定子電流減小，直至勵(lì)磁電流為零，讀取勵(lì)磁電流If和相應(yīng)的定子電流IK。

序號(hào)I序號(hào)I231長(zhǎng)5)0.5470^000.404Ir(A)0.9250.825456703000.201OilOO0.012OJU0.136【MHO6、純電感負(fù)載特性(1)調(diào)節(jié)GS的Rf2至最大值，調(diào)節(jié)可變電抗器使其阻抗達(dá)到最大。同時(shí)拔掉GS輸出三端點(diǎn)的短接線，A1表改用數(shù)模雙顯智能直流電流表。(2)按他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)步驟(電樞串聯(lián)全值起動(dòng)電阻Rst,先接通勵(lì)磁電源，后接通電樞電源)起動(dòng)直流電機(jī)MG,調(diào)節(jié)MG的轉(zhuǎn)速達(dá)1500r/min且保持恒定。合上開(kāi)關(guān)S2,電機(jī)GS帶純電感負(fù)載運(yùn)行。U(VI242230220200ISO160J5Sli(AJ2.117LS6L1.74X1,5摩1.41)2I.2SS13m(3)調(diào)節(jié)Rf2和可變電抗器使同步發(fā)電機(jī)端電壓接近于1.1倍額定電壓且電流為額定電流，讀取端電壓值和勵(lì)磁電流值。(4)每次調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流使電機(jī)端電壓減小且調(diào)節(jié)可變電抗器使定子電流值保持恒定為額定電流。讀取端電壓和相應(yīng)的勵(lì)磁電流。(5)取幾組數(shù)據(jù)并記錄于表5-4中。7、測(cè)同步發(fā)電機(jī)在純電阻負(fù)載時(shí)的外特性(1)把三相可變電阻器RL接成三相Y接法，每相用R組件上的1300Q,調(diào)節(jié)其阻值為最大值。(2)按他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)步驟起動(dòng)MG,調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)同步發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速1500r/min,而且保持轉(zhuǎn)速恒定。⑶斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,合上S1,電機(jī)GS帶三相純電阻負(fù)載運(yùn)行。T.I(V)220231245.5254.125972S43LCA)0.4500.4000.300。,劃0.1150(4)接通24V勵(lì)磁電源，調(diào)節(jié)Rf2和負(fù)載電阻RL使同步發(fā)電機(jī)的端電壓達(dá)額定值220伏且負(fù)載電流亦達(dá)額定值。(5)保持這時(shí)的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流If恒定不變，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL,測(cè)同步發(fā)電機(jī)端電壓和相應(yīng)的平衡負(fù)載電流，直至負(fù)載電流減小到零，測(cè)出整條外特性。(6)共取數(shù)據(jù)5?6組并記錄于表5-5中。表5-5n8、測(cè)同步發(fā)電機(jī)在負(fù)載功率因數(shù)為0.8時(shí)的外特性(1)在圖5-1中接入功率因數(shù)表，調(diào)節(jié)可變負(fù)載電阻使阻值達(dá)最大，調(diào)節(jié)可變電抗器使電抗值達(dá)最大值。(2)調(diào)節(jié)Rf2至最大值，起動(dòng)直流電機(jī)并調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速至同步發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，且保持轉(zhuǎn)速恒定。合上開(kāi)關(guān)S1,S2。把RL和XL并聯(lián)使用作電機(jī)GS的負(fù)載。(3)接通24V勵(lì)磁電源，調(diào)節(jié)Rf2、負(fù)載電阻RL及可變電抗器XL,使同步發(fā)電機(jī)的端電壓達(dá)額定值220伏，負(fù)載電流達(dá)額定值及功率因數(shù)為0.8。

(4)保持這時(shí)的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流If恒定不變，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RL和可變電抗器XL使負(fù)載電流改變而功率因數(shù)保持不變?yōu)?.8,測(cè)同步發(fā)電機(jī)端電壓和相應(yīng)的平衡負(fù)載電流，測(cè)出整條外特性。⑸共取數(shù)據(jù)5?6組并記錄于表5-6中。表5-6U(V}儂2279245259.72&二為1(A)0.4500.4020.30002000.1809、測(cè)同步發(fā)電機(jī)在純電阻負(fù)載時(shí)的調(diào)整特性⑴發(fā)電機(jī)接入三相電阻負(fù)載RL,調(diào)節(jié)RL使阻值達(dá)最大，電機(jī)轉(zhuǎn)速仍為額定轉(zhuǎn)速1500r/min且保持恒定。(2)調(diào)節(jié)Rf2使發(fā)電機(jī)端電壓達(dá)額定值220伏且保持恒定。(3)調(diào)節(jié)RL阻值，以改變負(fù)載電流，讀取相應(yīng)勵(lì)磁電流If及負(fù)載電流，測(cè)出整條調(diào)整特性。(4)共取數(shù)據(jù)4?5組記錄于表5-7中。I(A)0.450.40703020.202 10.WI1(A)1,1510J140.980m8690.8H五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機(jī)的空載特性。根據(jù)實(shí)胺數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機(jī)短哪性If=f(Ik)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機(jī)的純電感負(fù)載特性U=f(If) .國(guó)233-220-210-203-193-103-170-103-133-140-133-123-110-103-S-80-?0-S3-K)-40-33-23-10- w：… ■■■■/ ， wZT 1 J ■■■■/ J ■■■■/中睡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給出同步發(fā)電機(jī)的外特性U=f（I） 臼250240230-n。凸.j一一一―%ddUD1門(mén) 200190100-L70一160-L50；140130120- LLU10090307060- 4030205::::::根據(jù)實(shí)驍期雌出同步發(fā)電機(jī)的調(diào)整特性工f=f口）■1Q-1Q_L.占 —一1.11J\。。一r-，U=0J門(mén)7■IU=Li 1 U.4U.J 1 u.乙1U.Xi6、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機(jī)的純電阻性負(fù)載特性。

六、思考題1