2、怎样用实验数据和特性曲线计算对称运行时的稳态参数?
五、实验说明
1、直流电动机应由起动器起动或降低电枢电压起动。 2、检查直流电动机转向。 3、电动机励磁回路一定要接牢。 4、调电机转速时要慢调。
5、空载时,同步发电机励磁回路电流要增加到一定程度,才有明显电压。 6、加负载时,三相要对称时才读数。
7、负载时:从空载380V时加负载,做下降的外特性,以免烧负载灯泡。
六、实验线路及操作步骤
每一电机实验机组配置情况可能不同,实验时应根据具体机组情况决定实验中仪表和设备的量程及其接线方式。下面介绍本实验机组数据情况,以供参考。
本实验机组,被试的同步发电机,以并励直流电动机作为原动机,同步发电机自身带直流励磁发电机。其额定数据为:
交流同步发电机:SN=3kVA,m1=3,UN=380V(△),IN=6.7A,nN=1500r/min,f=50Hz,cosφN=0.9,IfN=6.8A,E级绝缘,连续运行。
直流励磁发电机:PN=0.3kW,nN=2100r/min,UN=43V,IN=6.98A,E级绝缘,连续运行。
并励直流发电机:PN=5.5W,UN=220V,IN=30.9A,nN=1500r/min,IfN=0.84A,UfN=220V,E级绝缘,连续运行。
1、测定电枢绕组在室温下的直流电阻
本实验用伏安法。测量志计算方法参考第五章实验一。 2、空载实验
实验接线如图10-1所示。
第 26 页 共 42 页
图10-1 同步发电机空载短路负载实验接线图
同步发电机的负载开关S1、S2处于断开位置(若无两只开关可用一只并车开关代替,先后分别按每种实验内容接线),调节可变电阻器R1、rf使阻值为最大,rf1阻值为最小,合上直流电源开关KM2,启动直流电动机M,使同步发电机的转速达到额定转速1500r/min,并保持不变;改变rf和R1,逐渐单调增加同步发电机的励磁电流,直至发电机的端电压达到1.1倍UN为止,测取此时的三相电压及励磁电流;然后逐渐单调减小励磁电流If直至等于零为止。在这个过程中,测取励磁电流If和相应的空载电压U0共7-8组数据,记录于表10-1中,便可得空载特性曲线的下降分支。在测取实验数据时,应在额定电压附近多测几点,而且U0=UN和If=0两点为必测点。
表10-1 I=0,n=nN=1500r/min
序号 1 2 3 4 5 6 空载电压 Uuv(V) 440 390 380 364 248 184 Uvw(V) 440 390 380 364 248 184 Uuw(V) 440 390 380 364 248 184 U0(V) 440 390 380 364 248 184 U*0 1.158 1.026 1 0.958 0.653 0.484 If(A) 4.1 2.8 2.7 2.35 1.2 0.8 励磁电流 I*f 1.519 1.037 1 0.870 0.444 0.296 第 27 页 共 42 页
7 136 136 136 136 0.358 0.3 0.111
表中,U0=(Uuv+Uvw+Uuw)/3;U*0=U0/UN;I*f=If/If0。
式中,UN为同步发电机的额定电压,单位V;If0为空载额定电压时的励磁电流,单位A。
3、短路实验 实验接线图如10-1。
调节R1、rf使阻值为最大,将开关S1合向短路侧,使发电机电枢三相绕组短路,调节电机转速保持不变,逐渐增加同步发电机的励磁电流If,使同步发电机短路电流Ik=1.2IN,然后逐渐减小励磁电流If=0,在这个过程中,测取同步发电机的励磁电流和电枢绕组三相短路电流,共测取4-5组数据,记录于表10-2中。
表10-2 U=0,n=nN=1500r/min
序号 1 2 3 4 5 6 7 短路电流 Iu(A) 7.2 6.7 5.8 4.7 3.6 2.6 1.7 Iv(A) 7.2 6.7 5.8 4.7 3.6 2.6 1.7 Iw(A) 7.2 6.7 5.8 4.7 3.6 2.6 1.7 IK(A) 7.2 6.7 5.8 4.7 3.6 2.6 1.7 I*K 1.075 1 0.866 0.701 0.537 0.388 0.253 If(A) 3.3 3.1 2.7 2.1 1.6 1.1 0.6 励磁电流 I*f 1.222 1.148 1 0.778 0.593 0.407 0.222
表中,IK=(Iu+Iv+Iw)/3;I*K=IK/IN;I*f=If/If0。 5、测取同步发电机在纯电阻负载时的外特性 实验接线图同图10-1。
调节R1,使If减小,将自耦变压器转盘置于使输出电压达到最小值位置,打开开关S2,将变阻器RL调到最大值,将开关S1合向负载电阻RL侧;同时调节同步发电机转速n、励磁电流If和负载电阻RL,使同步发电机转速n,电枢电流I和端电压U均达到额定值。然后保持此时发电机的励磁电流以If和转速n=nN不变,逐渐增大负载电阻RL使电枢电流逐渐减小,直到空载I=0,在减小电枢电流过程中,测取三相电压和三相电流共5-6组数据,记录于表10-4中。
注意:空载电压为必测点。
第 28 页 共 42 页
表10-4 n=nN= 1500 r/min,I=If 0.84 A cosφ=1
序号 1 2 3 4 5 6 三相电压 Uuv(V) 380 376 368 352 332 304 Uvw(V) 380 376 368 352 332 304 Uuw(V) 380 376 368 352 332 304 U(V) 380 376 368 352 332 304 Iu(A) 0 1 1.7 2.5 3.3 3.95 三相电流 Iv(A) 0 1 1.7 2.5 .3.3 3.95 Iw(A) 0 1 1.7 2.5 3.3 3.95 I(A) 0 1 1.7 2.5 3.3 3.95 表中,U=(Uuv+Uvw+Uuw)/3;I=(Iu+Iv+Iw)/3。
七、实验报告
1、根据实验数据绘出同步发电机的空载特性曲线、短路特性曲线、外特性曲线。
空载特性曲线:
短路特性曲线:
第 29 页 共 42 页
外特性曲线:
第 30 页 共 42 页