三相同步發(fā)電機實驗

1、三相同步發(fā)電機實驗一、實驗?zāi)康?、 用實驗方法測量同步發(fā)電機在對稱負載下的運行特性。2、 由實驗數(shù)據(jù)計算同步發(fā)電機在對稱運行時的穩(wěn)態(tài)參數(shù)。二、預(yù)習要點1、 同步發(fā)電機在對稱負載下有哪些基本特性？2、 這些基本特性各在什么情況下測得？3、 怎樣用實驗數(shù)據(jù)計算對稱運行時的穩(wěn)態(tài)參數(shù)？三、實驗項目1、 空載實驗按圖1進行接線。圖1 三相同步發(fā)電機實驗接線圖校正直流測功機MG按他勵方式連接，用作電動機拖動三相同步發(fā)電機GS，GS的定子繞組為Y形接法（UN220V）。調(diào)節(jié)同步發(fā)電機勵磁電源（24V）串聯(lián)的電阻Rf2至最大位置。調(diào)節(jié)MG的電樞串聯(lián)電阻R1至最大值，MG的勵磁調(diào)節(jié)電阻Rf1至最小值，開關(guān)S1、

2、S2均斷開。將三相交流可調(diào)電源的旋鈕調(diào)節(jié)到最小，檢查控制屏上的電源總開關(guān)、電樞電源開關(guān)及勵磁電源開關(guān)都需在“關(guān)”斷的位置，做好實驗開機準備。接通控制屏上的總電源開關(guān)，按下“開”按鈕，接通勵磁電源開關(guān)，看到電流表A2有勵磁電流指示后，再接通控制屏上的電樞電源開關(guān)，起動MG，MG起動運行正常后，把R1調(diào)至最小，調(diào)節(jié)Rf1使MG轉(zhuǎn)速達到同步發(fā)電機的額定轉(zhuǎn)速1500r/min并保持恒定。接通GS勵磁電源，調(diào)節(jié)GS勵磁電流（必須單方向調(diào)節(jié)），使If單方向遞增至GS輸出電壓為止（UN220V）。再單方向減小GS勵磁電流，使If單方減至零值為止，讀取8組勵磁電流If和相應(yīng)的空載電壓U0并記錄于表1中。表1

3、I0序號12345678U0（V）If（A）在用實驗方法測定同步發(fā)電機的空載特性時，由于轉(zhuǎn)子磁路中剩磁情況的不同，當單方向改變勵磁電流If從零到某一最大值，再反過來由此最大值減小到零時將得到上升和下降的二條不同曲線，如圖2。兩條曲線的出現(xiàn)，反應(yīng)鐵磁材料中的磁滯現(xiàn)象。測定參數(shù)時使用下降曲線，其最高點取，如剩磁電壓較高，可延伸曲線的直線部分使與橫軸相交，則交點的橫坐標絕對值應(yīng)作為校正量，在所有試驗測得的勵磁電流數(shù)據(jù)上加上此值，即得通過原點之校正曲線，如圖3所示。2、三相短路試驗調(diào)節(jié)GS的勵磁電壓串接電阻Rf2，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速1500r/min，且保持恒定。接通GS的24V勵磁電源，調(diào)節(jié)Rf

4、2使GS輸出的三相線電壓（即三只電壓表的讀數(shù)）最小，然后把GS輸出三端點短接。調(diào)節(jié)GS的勵磁電流If使其定子電流IK1.2IN，讀取GS的勵磁電流值和相應(yīng)的定子電流值IK記錄于表2中。減小GS的勵磁電流使定子電流減小，直至勵磁電流為零。共讀取5組數(shù)據(jù)。圖2 上升和下降二條空載特性圖3 校正過的下降空載特性表2 U0V：n=nN=1500r/min序號12345IK（A）If（A）3、純電感負載時的外特性調(diào)節(jié)GS的Rf2至最大值，調(diào)節(jié)可變電抗器使其阻抗達到最大。同時去掉GS輸出三端點的短接線。按他勵直流電動機的起動步驟起動直流電動機MG。調(diào)節(jié)MG的轉(zhuǎn)速達1500r/min且保持恒定。合上開關(guān)S2

5、，電機GS帶純電感負載運行。調(diào)節(jié)Rf2和可變電抗器使同步發(fā)電機端電壓接近于UN電壓且電流為額定電流。讀取端電壓值和勵磁電流值。每次調(diào)節(jié)勵磁電流使端電壓減小且調(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5組電壓和相應(yīng)的勵磁電流記錄于表3中。表3 n=nN=1500r/min I=IN= A序號12345U（A）If（A）4、純電阻負載時的外特性如圖1，把三相可變電阻RL接成三相Y接法，并調(diào)節(jié)其阻值為最大值。按他勵直流電動機的起動步驟起動MG，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速達到同步發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速 1500r/min，而且保持轉(zhuǎn)速恒定。合上開關(guān)S2，電機GS帶三相純負載運行。接通24V勵磁電源，調(diào)節(jié)

6、Rf2和負載電阻RL使同步發(fā)電機的端電壓達額定220V且負載電流亦達額定值（IN0.45A）。保持這時的同步發(fā)電機勵磁電流If恒定不變，調(diào)節(jié)負載電阻RL，測同步發(fā)電機端電壓和相應(yīng)的平衡負載電流并記錄于表4中，直至負載電流減小到零，測出整條外特性，共讀取5組數(shù)據(jù)。表4 n=nN=1500r/min IF= A cos1序號12345U(V)I(A)5、測同步發(fā)電機在負載功率因數(shù)為0.85時的外特性調(diào)節(jié)可變負載電阻使阻值達到最大，調(diào)節(jié)可變電抗器使電抗值達最大。調(diào)節(jié)Rf2至最大值，起動直流電動機并調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速至同步發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速1500r/min，且保持轉(zhuǎn)速恒定。合上開關(guān)S1、S2。把RL和XL并聯(lián)

7、使用作電機GS的負載。接通24V勵磁電源，調(diào)節(jié)Rf2、負載電阻RL及可變電抗器XL，使同步發(fā)電機的端電壓達額定值220V，負載電流達額定值及功率因數(shù)為0.85。保持這時的同步發(fā)電機勵磁電流If恒定不變，調(diào)節(jié)負載電阻RL和可變電抗器XL使負載電流改變而功率因數(shù)保持不變?yōu)?.85，測同步發(fā)電機端電壓和相應(yīng)的平衡負載電流并記錄于表5中，共讀取5組數(shù)據(jù)。表5 n=nN=1500r/min IF= A cos0.85序號12345U(V)I(A)6、測同步發(fā)電機在純電阻負載時的調(diào)整特性發(fā)電機接入三相電阻負載RL，調(diào)節(jié)RL使阻值達最大，電機轉(zhuǎn)速仍為額定轉(zhuǎn)速1500r/min且保持恒定。調(diào)節(jié)Rf2使發(fā)電機端電壓達額定值220V且保持恒定。調(diào)節(jié)RL阻值，以改變負載電流，讀取為了保持電壓恒定的相應(yīng)勵磁電流If和負載電流I，讀取5組數(shù)據(jù)記錄于表6中。表6 U=UN=220V n=nN=1500r/min 序號12345I(A)If(A)四、實驗報告1、 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機的空載特性。2、 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機短路特性。3、 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機的純電感負載特性。4、 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機的外特性。5、 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出同步發(fā)電機的調(diào)整特性。6、 由空載特性和短路特性求取發(fā)電機定子漏抗X和特性三角形。7、 由零功率