Лабораторная работа № 19
Исследование трехфазного синхронного генератора при работе на автономную нагрузку
Цель работы
Изучение свойств синхронного генератора
План выполнения работы
1. Ознакомиться с паспортными данными синхронного генератора и приборами, необходимыми для исследования.
2. Собрать схему согласно рис. 21.1.
Рис. 21.1. Схема экспериментальной установки.
3. Запустить синхронный генератор.
4. Снять характеристику холостого хода U (Iв) при I = 0, n = const. Нагрузочный реостат полностью отключен. Ток возбуждения генератора изменяется от Iв, соответствующего U = 1,1 Uн, до нуля, а затем в обратную сторону.
Результаты измерений занести в табл. 21.1.
Таблица 21.1.
Восходящая ветвь | Нисходящая ветвь | |||||||||
U, B | ||||||||||
Iв, A |
5. Снять внешние характеристики генератора U (I) при Iв = const, n = const, cosj = const.
Установить Uxх = 1,1Uн при I = 0.
Увеличивая нагрузку генератора (уменьшая сопротивление нагрузочного реостата), снять 5 точек. Последние точки должны соответствовать номинальному току генератора или близкому к нему. Далее разгружают генератор и получают восходящую ветвь внешней характеристики.
Данные измерений заносят в табл. 21.2.
Таблица 21.2.
№ п.п. | U, B | I, A | Iв, A |
6. Снять регулировочные характеристики генератора при U = Uн, n = const, cosj = const.
Синхронный генератор в режиме холостого хода возбуждается до U = Uн, затем генератор постепенно нагружается до I = 1,1 Iн изменением сопротивления нагрузочного реостата), поддерживая постоянным U = Uн (изменением тока возбуждения генератора).
Опытные данные заносят в табл. 21.3.
Таблица 21.3.
№ п.п. | U = Uн, B | I, A | Iв, A |
7. Снять характеристики 2-х и 3-х фазного короткого замыкания I (Iв) при U = 0, n = const.
Характеристики трехфазного короткого замыкания снимаются при замкнутых накоротко трех фазах, а двухфазного – при замыкании двух путем изменения тока возбуждения от нуля до значения, соответствующего номинальному току статора.
Данные измерений занести в табл. 21.4.
Таблица 21.4.
№ п.п. | I, A | Iв, A |
Методические указания
Характеристики холостого хода в относительных единицах для большинства синхронных машин совпадают с так называемой нормальной характеристикой холостого хода (табл. 21.5).
Таблица 21.5.
Е*0 | 0,58 | 1,0 | 1,21 | 1,33 | 1,4 | 1,46 | 1,51 | |
I*в | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 |
Здесь Е*0, I*в даны в относительных единицах
; ,
где Uн – номинальное напряжение генератора;
Iвн0 – ток возбуждения, соответствующий номинальному напряжению при холостом ходе.
Опытная характеристика представляет собой петлю гистерезиса, поэтому в качестве расчетной характеристики используется кривая, проведенная в середине петли гистерезиса.
Содержание отчета
1. Паспортные данные исследуемого генератора и измерительных приборов.
2. Схема включения синхронного генератора.
3. Таблицы опытных данных.
4. Графики всех снятых характеристик. Характеристику холостого хода построить в относительных единицах и сравнить ее с нормальной характеристикой холостого хода.
5. По внешней характеристике генератора определить процентное изменение напряжения при изменении нагрузки от нуля до номинальной.
Контрольные вопросы
1. Почему при индуктивной нагрузке синхронного генератора его напряжение уменьшается в большей степени, чем при активной?
2. Как влияет на напряжение генератора емкостная нагрузка?
3. Что такое нормальная характеристика холостого хода синхронного генератора? Когда ею пользуются?
4. Почему у внешней характеристики синхронного генератора восходящая и нисходящая ветви не совпадают?
5. Почему характеристика холостого хода криволинейная?
6. Почему характеристика короткого замыкания прямолинейная?
7. Объяснить относительное расположение характеристик 2-х и 3-х фазного короткого замыкания.