Анализ результатов лабораторной работы. Анализируя результаты лабораторной работы, сосредоточивают внимание на U-образных характеристиках генератора

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 11Следующая ⇒

Анализируя результаты лабораторной работы, сосредоточивают внимание на U-образных характеристиках генератора. При этом следует объяснить влияние силы тока возбуждения генератора на фазовый сдвиг тока статора I₁ относительно напряжения сети U_c, уточнив при этом характер реактивной составляющей тока статора при недовозбуждении и перевозбуждении генератора.

Далее необходимо объяснить, почему с ростом активной нагрузки генератора увеличивается значение тока возбуждения, соответствующего работе генератора с cosφ₁ = 1. И наконец, следует указать, с каким значением тока возбуждения работа генератора наиболее экономична. При этом имеют в виду возможный вид нагрузки генератора — активно-индуктивный или активно-емкостный.

Контрольные вопросы

1. Какие условия необходимо соблюсти, прежде чем включить синхронный генератор на параллельную работу?

2. Каким прибором контролируется соблюдение условий синхронизации?

3. Как нагрузить синхронный генератор, подключенный на параллельную работу с сетью?

4. Изложите порядок действий при снятии данных для построения U-образных характеристик синхронного генератора.

5. Как определить, при какой величине тока возбуждения синхронный генератор, включенный на параллельную работу с сетью, будет работать с коэффициентом мощности cos φ₁ = 1?

6. Если изменится активная нагрузка этого генератора, то потребуется ли изменить ток возбуждения, чтобы cos φ₁остался равным единице.

Вывод: Изучил условия включения генератора на параллельную работу с сетью.

Форма отчетности: устная защита работы.

Лабораторная работа №2

«Исследование трехфазного синхронного генератора и определение КПД»

Цель работы. Изучить устройство синхронного генератора и приобрести практические навыки в сборке схем и снятии характеристик; получить экспериментальное подтверждение теоретическим сведениям о свойствах синхронного генератора.

Время проведения: 2 часа.

Формируемые компетенции: ПК 1-ПК 3.

Программа работы

1. Ознакомиться с конструкцией синхронного генератора и приводного двигателя; записать их паспортные данные и данные измерительных приборов.

2. Собрать схему по рис. 11.1 и после проверки ее преподавателем произвести пробный пуск генератора, проверить возможность регулирования параметров генератора.

3. Снять показания приборов и построить характеристику холостого хода генератора, сравнив ее с нормальной характеристикой холостого хода синхронной машины.

4. Снять данные и построить внешние характеристики генератора при активной (cosφ₁ = 1) и активно-индуктивной (cosφ₁ < 1) видах нагрузки; определить номинальное изменение напряжения генератора при сбросе нагрузки.

5.Снять данные и построить регулировочные характеристики енератора при активной (cosφ₁ = 1) и активно-индуктивной (cosφ₁ < 1) нагрузках; определить номинальное изменение тока возбуждения.

6.Собрать схему трехфазного короткого замыкания по рис. 11.2 и после проверки ее преподавателем снять данные и построить характеристику короткого замыкания генератора; определить величину отношения короткого замыкания генератора.

7.Составить отчет и сделать заключение о проделанной работе.

Рис.11.2. Схема включения трехфазного

синхронного генератора при опыте

короткого замыкания.

Подготовка к работе

1. Повторить теоретический материал: типы синхронных генераторов, их устройство и способы возбуждения; реакции якоря синхронного генератора при активной, индуктивной, емкостной и смешанной нагрузках; характеристики холостого хода, короткого замыкания, внешние и регулировочные; номинальное изменение напряжения при сбросе нагрузки и номинальное изменение тока возбуждения; отношение короткого замыкания синхронного генератора; потери и КПД синхронной машины.

2. Подготовить в рабочей тетради таблицы для занесения результатов опытов и координатные сетки для построения графиков.

Порядок выполнения работы

Схема соединений. На рис. 11.1 представлена схема соединений синхронного генератора. Для привода генератора применен двигатель постоянного тока параллельного возбуждения. Свойства этого двигателя позволяют путем изменения тока в обмотке возбуждения ОВ с помощью регулировочного реостата r_рг стабилизировать частоту вращения так, чтобы она при любой нагрузке генератора оставалась неизменной и равной синхронной частоте вращения.

Пуск двигателя осуществляют следующим образом: ставят рукоятку пускового реостата ПР в положение «Пуск», а движок регулировочного реостата r_рг — в положение, соответствующее его минимальному сопротивлению; затем включают автомат QF и медленно переводят рычаг ПР в положение «Работа». Затем движок реостата r_рг ставят в положение, соответствующее синхронной частоте вращения. После включения цепи возбуждения генератора рубильником QS3 контроль за частотой вращения удобно вести по показанию частотомера Рƒ показание которого не должно отличаться от номинальной частоты тока в обмотке статора, например 50 Гц.

Для остановки двигателя необходимо отключить автомат QF и поставить рычаг ПР в положение «Пуск».

После сборки схемы (рис. 11.1) и проверки ее преподавателем выполняют пробный пуск генератора. Для этого пускают приводной двигатель и, замкнув рубильник QS3, постепенно повышают ток I_в в обмотке возбуждения генератора, наблюдая за показаниями вольтметра PV и частотомера РƒЗатем, увеличивая сопротивление реостата r_рг в цепи возбуждения приводного двигателя, устанавливают синхронную частоту вращения. После этого, регулируя силу тока возбуждения генератора потенциометром RP, устанавливают на выходе генератора номинальное напряжение U_1ном.

Характеристика холостого хода— это зависимость ЭДС генератора в режиме холостого хода Е₀ от тока в обмотке возбуждения генератора 7_В при номинальной (синхронной) частоте вращения. Характеристику холостого хода принято строить в относительных величинах ЭДС Е₀* и тока возбуждения

За базовые величины при определении относительных значений ЭДС и тока возбуждения принимают соответственно номинальное значение напряжения на выходе генератора U_1ном и ток возбуждения I_в0ном соответствующий ЭДС холостого хода, равной номинальному напряжению генератора.

После пуска приводного двигателя и установки номинальной частоты вращения доводят силу тока возбуждения генератора I_В до значения, при котором ЭДС холостого хода Е₀ = l,3U_1ном, а затем постепенно уменьшают ток возбуждения до нуля. При этом через приблизительно одинаковые интервалы ЭДС Е₀ снимают показания приборов (амперметра РА2 и вольтметра PV) и заносят их в табл. 11.1.

Показания приборов, снятые при увеличении тока возбуждения (при намагничивании), соответствуют восходящей ветви характеристики холостого хода, а показания, снятые при уменьшении тока возбуждения (при размагничивании), — нисходящей ветви этой характеристики.

За характеристику холостого хода принимают среднюю линию, проведенную между восходящей и нисходящей ветвями. При снятии данных восходящей ветви характеристики холостого хода не обходимо, чтобы изменение тока возбуждения I_Bпроисходило только в направлении нарастания, а при снятии данных нисходящей ветви — только в направлении убывания. Для сравнения характеристики холостого хода, полученной опытным путем, с нормальной характеристикой холостого хода синхронной машины следует обе характеристики строить в одних осях координат.

Ниже приведены данные нормальной характеристики холостого хода синхронной машины:

1_B *......................... 0,6 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5

Е_{0 *}....................... 0,58 1,0 1,21 1,33 1,40 1,46 1,51

Внешняя характеристика— это зависимость напряжения на выходе генератора U₁ от тока нагрузки I₁ при неизменных частоте вращения (n₂ = n₁), токе возбуждения I_B = const и коэффициенте мощности cosφ₁= const.

Опыт проводят следующим образом. Включают приводной двигатель, устанавливают синхронную частоту вращения п₂ = n₁ поддерживают ее неизменной в течение всего опыта. Затем подключают активную нагрузку (включением рубильника QS1) и регулируют сопротивление нагрузки R_н и силу тока возбуждения таким образом, чтобы при номинальном напряжении (U₁ = U_1ном) ток нагрузки генератора был номинальным (I₁ = I_1ном)- Потом постепенно разгружают генератор до холостого хода (U₁ = 0) и получают данные внешней характеристики при активной нагрузке (cos φ₁ = 1). После этого опыт повторяют при активно-индуктивной нагрузке (QS1 разомкнут, QS2 замкнут). Показания амперметра РА и вольтметра PV заносят в табл. 11.2 и строят две внешние характеристики генератора в одних осях координат.

При cosφ₁ = 1 и cost< 1 номинальное изменение напряжения генератора при сбросе нагрузки (%)

где U₀ = Е₀ — напряжение генератора в режиме холостого хода, В. Регулировочная характеристикапредставляет собой зависимость тока возбуждения генератора I_в от тока нагрузки I₁при неизменных частоте вращения n₂ = n₁и напряжении U₁ = U_1ном.

Генератор постепенно нагружают на активную нагрузку (QS2 замкнут) и регулируют ток возбуждения I_Втаким образом, чтобы напряжение на выходе генератора в течение всего опыта оставалось неизменным и равным номинальному. При этом через приблизительно одинаковые интервалы тока нагрузки (амперметр РА1) измеряют ток возбуждения генератора (амперметр РА2). Показания приборов заносят в табл. 11.3. Опыт повторяют при активно-индуктивной нагрузке (QS1 отключен, QS2 включен).

По регулировочным характеристикам определяют номинальное изменение тока возбуждения (%)

Где I_вноми I_в0ном - значения токов возбуждения, соответствующие номинальному напряжению генератора U_lnoM при номинальной нагрузке и в режиме холостого хода соответственно, А.

Характеристика короткого замыкания— это зависимость тока статора при опыте короткого замыкания I_1к от тока возбуждения I_Впри неизменной частоте вращения n₁. Характеристику короткого замыкания принято строить в относительных единицах: I_1K*=ƒ (I_B*)

где I_1K* = I_1K / I₁_ном, а I_B*= I_B/ I_B0_ном_.

Собирают схему опыта трехфазного короткого замыкания синхронного генератора (см. рис. 11.2) и после проверки ее преподавателем автоматом QF (см. рис. 11.1) включают приводной двигатель при отключенном возбуждении генератора (QS3 разомкнут). Установив номинальную частоту вращения n₁и поддерживая ее в течение всего опыта неизменной, включают рубильник QS3 и потенциометром RP постепенно увеличивают ток возбуждения генератора до значения, при котором ток короткого замыкания I_1к = 1,2I _1ном. При этом через приблизительно одинаковые интервалы тока I_1к (амперметр РА1) измеряют ток возбуждения I_B (амперметр РА2). Одно измерение должно соответствовать току I_1к = I_1ном. Показания приборов заносят в табл. 11.4.

Затем показания приборов пересчитывают в относительные значения и строят характеристику короткого замыкания. Отношение короткого замыкания

где I_{в.к.ном.} ток возбуждения генератора при опыте короткого замыкания, соответствующий номинальному току статора (I_1к = I_1ном), А. Для явнополюсных синхронных машин ОКЗ = 0,9—1,9.

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1736; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!