Характеристика холостого хода
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет электроэнергетики
Направление: 9440, релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем
Кафедра: Электрических машин и аппаратов
ОТЧЕТ
ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕХФАЗНОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА
Выполнили: студенты группы 9440 Алексеенко С.В.,
Воробьев Я.С.,
Голиков М.Н
Проверил: преподаватель Големгрейн В. В.
ТОМСК-2006
Аннотация
Данный отчет содержит 10 листов, схему лабораторной установки, 5 таблиц, 6 рисунков, 4 источника.
Работа дает основные сведения, необходимые для качественного и количественного анализа эксплуатационных свойств синхронного генератора. Исследуется трехфазный синхронный генератор с явно выраженными полюсами. Ротор синхронного генератора приводится во вращение асинхронным двигателем, обмотка возбуждения синхронного генератора подключается к генератору постоянного тока, установленному на валу синхронного генератора. В качестве плавно регулируемого индуктивного сопротивления используется фазная асинхронная машина с заторможенным ротором.
|
|
|
Отчет по лабораторной работе выполнен в текстовом редакторе «Microsoft Word XP»
Ключевые слова:обмотка возбуждения синхронного генератора,характеристика холостого хода, нагрузочная характеристика, внешняя характеристика, регулировочная характеристика, характеристика короткого замыкания, ток возбуждения.
Введение
Устройство и принцип действия синхронных машин.
Трехфазная или в общем случае m-фазная обмотка статора синхронной машины выполняется с таким же числом полюсов, как и ротор, также называемой обмоткой якоря.
Ротор синхронной машины имеет обмотку возбуждения, которая запитывается через два контактных кольца и щетки постоянным током от источника энергии. В качестве источника обычно служит генератор постоянного тока небольшой мощности (0,3-3,0 % от мощности синхронной машины), который называется возбудителем и устанавливается обычно на одном валу с синхронной машиной. Обмотка возбуждения предназначена для создания в синхронной машине первичного магнитного поля. Ротор совместно со своей обмоткой возбуждения называется также индуктором.
|
|
|
Если ротор синхронной машины привести во вращение с некоторой частотой n и возбудить его, то поток возбуждения Фf будет пересекать проводники обмотки статора и в фазах последней будет индуктироваться э.д.с. с частотой
f1=pn=pnм/60 (1)
Э.д.с. статора составляют симметричную трехфазную систему э.д.с., и при подключении к обмотке статора симметричной нагрузки эта обмотка нагружается симметричной системой токов. Машина при этом будет работать в режиме генератора.
При нагрузке обмотка статора создает такое же по своему характеру поле, как и обмотка статора асинхронной машины. Это поле статора вращается в направлении вращения ротора со скоростью
n1=f1/p (2)
Если подставить в (2) значение f1 из (1), то получим
n1=n (3)
т. е. анализируя выражение (3) можно сделать вывод, что поля статора и ротора вращаются с одинаковой скоростью и образуют общее вращающееся поле.
Синхронная машина может работать и в качестве двигателя, если подвести к обмотке ее статора трехфазный ток из сети. При этом ротор вращается в ту же сторону и с той же скоростью, как и поле статора.
|
|
|
Цель работы
Приобрести практические навыки при экспериментальном определении и построении характеристик; получить экспериментальное подтверждение теоретическим сведениям о синхронных генераторах.
Рис. 1. Электрическая схема лабораторной установки для исследования синхронного генератора
Программа работы.
Характеристика холостого хода
Зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения Е= f(If) при отсутствии тока нагрузки в якоре (Iа=0) и неизменной частоте вращения ротора (n=const) называют характеристикой холостого хода.
Таблица1.
|
№ п\п | Е | If | (If+delIf) | примечание |
|
| В | A | A |
|
| 1 | 250 | 0,8 |
| Еос=10 В |
| 2 | 200 | 0,65 |
| del If= |
| 3 | 150 | 0,48 |
| If0= |
| 4 | 100 | 0,25 |
|
|
| 5 | 50 | 0,125 |
|
|
| 6 | 10 | 0 |
|
|
Рис. 2. Х.Х.Х. E=f(If)
Вывод:
Экспериментально было определено, что кривая полученная в ходе опыта соответствует участку не насыщенному состоянию магнитной цепи машины. Под коэффициентом насыщения магнитной цепи понимают отношение суммарной МДС к МДС воздушного зазора. Теоретически если продолжить прямую, то она примет нелинейный вид, что будет соответствовать насыщению магнитной системы, а при дальнейшем насыщении характеристика примет вновь линейный вид, резко возрастет ток возбуждения, поэтому обмотка примет внушительные размеры. Выбор рабочей точки на линейной части, которая получилась в ходе эксперимента, приводит к недоиспользованию магнитных материалов машины.
|
|
|
В режиме холостого хода U=E. Если характеристики холостого хода различных синхронных генераторов изобразить в одних осях, то они будут мало чем отличаться друг от друга. Характеристики холостого хода стандартизированы.
При увеличении тока возбуждения увеличивается магнитный поток, который индуцирует ЭДС, поэтому при увеличении тока возбуждения увеличивается ЭДС генератора.
Нагрузочная характеристика
Зависимость напряжения на клеммах обмотки якоря генератора от тока возбуждения U=f(If) при неизменной величине тока нагрузки I=const, неизменном характере нагрузки cosf=const и неизменной частоте вращения ротора n=const называют нагрузочной характеристикой
Таблица 2
| №п\п | U | If | примечание | |
|
| В | А | Iн=1А |
|
| 1 | 240 | 1,2 | I=const |
|
| 2 | 220 | 1 |
|
|
| 3 | 148 | 0,75 |
|
|
| 4 | 65 | 0,5 |
|
|
| 5 | 40 | 0,25 |
|
|
Рис. 3. Нагрузочная характеристика U=f(If)
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 462; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!