Характеристика трехфазного короткого замыкания синхронного Генератора
, A
|
|
|
|
|
| , А
|
|
|
|
|
|
По завершении эксперимента первоначально у возбудителя G4, а затем и у источника G3 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку "ОТКЛ." и отключите выключатель "СЕТЬ". Отключите источник G2 нажатием на кнопку – гриб, и последующим отключением ключа – выключателя. Отключите выключатели "СЕТЬ" блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3. Отключите однофазный источник питания G1.
Используя результаты табл. 3, постройте характеристику трехфазного короткого замыкания = f( ) синхронного генератора.
Снятие внешней, регулировочной и нагрузочной характеристик трехфазного синхронного генератора
Внешние характеристики синхронного генератора (рис. 6)показывают, как изменяется напряжение на выводах синхронного генератора при изменении тока нагрузки, и самого характера нагрузки.
Рис. 6. Внешние характеристики синхронного генератора:
1 – активно-емкостная нагрузка (RC); 2 – активная нагрузка (R);
3 – активно-индуктивная нагрузка (RL)
При активно-емкостной нагрузке (характеристика 1) напряжение U на выводах синхронного генератора увеличивается за счет действия продольной намагничивающей реакции якоря Fad.
При активной нагрузке (характеристика 2) напряжение U на выводах синхронного генератора уменьшается за счет падения напряжения в обмотке якоря и размагничивающего действия поперечной реакции якоря Faq. При активно-индуктивной нагрузке (характеристика 3) напряжение U на выводах синхронного генератора уменьшается за счет падения напряжения в обмотке якоря, и размагничивающего действия продольной реакции якоря Fad.
Регулировочные характеристики синхронного генератора (рис. 7) показывают, как необходимо регулировать ток в обмотке возбуждения, чтобы напряжение на выводах синхронного генератора при изменении тока нагрузки, и самого характера нагрузки, оставалось постоянным.
Рис. 7. Регулировочные характеристики синхронного генератора:
1 – активно-индуктивная нагрузка (RL); 2 – активная нагрузка (R);
3 – активно-емкостная нагрузка (CL)
При активно-индуктивной нагрузке (кривая 1) ток в обмотке возбуждения необходимо увеличивать, чтобы компенсировать уменьшение напряжения U за счет падения напряжения в обмотке якоря и размагничивающего действия продольной реакции якоря Fad.
При активной нагрузке (кривая 2) ток в обмотке возбуждения необходимо увеличивать, чтобы компенсировать уменьшение напряжения U за счет падения напряжения в обмотке якоря и размагничивающего действия поперечной реакции якоря Faq.
При активно-емкостной нагрузке (кривая 3) ток в обмотке возбуждения необходимо уменьшать, чтобы компенсировать увеличение напряжения U за счет действия продольной намагничивающей реакции якоря Fad .
Нагрузочные характеристики показывают изменение напряжения на выходе синхронного генератора при изменении его тока возбуждения при различных по характеру нагрузках (рис.8).
Рис. 8. Нагрузочные характеристики синхронного генератора:
1 – активно-емкостная нагрузка (RC); 2 – активная (R); 3 – индуктивная нагрузка (L)
На этом же рисунке приведена характеристика холостого хода (х.х.х.). Ее можно рассматривать как частный случай нагрузочной характеристики при токе в обмотке якоря = 0.
Нагрузочные характеристики при активной (2) и активно-индуктивной (3) нагрузках проходят ниже характеристики холостого хода из-за падения напряжения в обмотке якоря и размагничивающего действия поперечной реакции якоря Faq и продольной реакции якоря Fad.
Нагрузочная характеристика при активно-емкостной нагрузке (кривая 1) проходит выше характеристики холостого хода из-за намагничивающего действия продольной реакции якоря Fad .
Указания по проведению эксперимента
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте (табл.4), отключены от сети электропитания.
Таблица 4
Перечень устройств для снятиявнешней, регулировочной и нагрузочной характеристик трехфазного синхронного
Генератора
Обозначение
| Наименование
| Тип
| Параметры
| G1
| Однофазный источник питания
| 218.8
| ~ 220 В / 6 А
| G2
| Трехфазный источник питания
| 201.4
| ~ 400 В / 6 А
| G3
| Источник питания двигателя
постоянного тока
| 206.1
| - 0…250 В /
3 А (якорь) /
- 200 В / 1 А (возбуждение)
| G4
| Возбудитель синхронной машины
| 209.2
| - 0…40 В / 3,5 А
| G5
| Преобразователь угловых перемещений
|
| 6 вых. каналов / 2500 импульсов
за оборот
| М2
| Машина постоянного тока
| 101.2
| 90 Вт / 220 В /
0,56 А (якорь) /
2×110 В / 0,25 А (возбуждение)
| G7
| Машина переменного тока
| 102.1
| 100 Вт / ~ 230 В /
1500 мин-
| А3
| Активная нагрузка
| 306.1
| 220 В / 3´0…50 Вт;
| А10
| Индуктивная нагрузка
| 324.2
| 220 В / 3´0…40 ВАр;
| А11
| Емкостная нагрузка
| 317.2
| 220 В / 3´0…40 ВАр;
| Р1
| Блок мультиметров
| 508.2.1
| 3 мультиметра
0...1000 В /
0...10 А /
0…20 МОм
| Р3
| Указатель частоты вращения
| 506.3
| -2000…0…2000 мин-1
|
· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (рис.2).
· Отключите устройство защитного отключения и автоматические выключатели однофазного источника питания G1
· Подключите с помощью электрического шнура однофазный источник питания G1 через однофазную розетку с заземляющими контактами к электрической сети напряжением 220 В лаборатории.
· Подключите с помощью электрических шнуров блоки, требующие однофазного питания напряжение 220 В, к однофазному источнику питания G1.
· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G2.
· Соедините устройства в соответствии с электрической схемой соединений (рис.9).
· Переключатели режима работы источника G3 и возбудителя G4 установите в положение "РУЧН.".
· Регулировочные рукоятки источника G3 и возбудителя G4 поверните против часовой стрелки до упора.
· Установите регулировочные рукоятки активной нагрузки А3 (индуктивной нагрузки А10 / емкостной нагрузки А11) в положение "0%".
· Включите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3.
· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.
· Включите источник G2. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
· Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G3.
· Вращая регулировочную рукоятку источника G3, разгоните двигатель М2 (генератор G7) до частоты 1500 мин-1 и поддерживайте ее в ходе эксперимента неизменной.
· Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку "ВКЛ." возбудителя G4.
· Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G4, установите ток возбуждения , при котором междуфазное напряжение генератора G7 будет равно 230 В.
· Перемещая синфазно регулировочные рукоятки активной нагрузки А3 (индуктивной нагрузки А10 / емкостной нагрузки А11), изменяйте ток , статорной обмотки генератора G7 в диапазоне 0…0,25 А и заносите показания амперметра Р1.3 (ток ,) и вольтметра Р1.2 (напряжение ) в табл. 5.
Рис. 9. Электрическая схема соединений для снятия внешней, регулировочной
|