三相同步发电机的运行特性报告

电机试验数据三相同步发电机的运行特性一、实验目的1、用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。2、由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。二、预习要点1、同步发电机在对称负载下有哪些基本特性？2、这些基本特性各在什么情况下测得？3、怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？三、实验项目1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻。2、空载实验：在n=nN、1=0的条件下，测取空载特性曲线U0=f(f)。3、三相短路实验：在n=nN、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线IK=f(If)。4、纯电感负载特性：在n=nN、I=IN、cos①=0的条件下，测取纯电感负载特性曲线。5、外特性：在n=nN、If=常数、cos①=1和cos①=0.8(滞后)的条件下，测取外特性曲线U=f(I)。6、调节特性：在n=nN、U=UN、cos①=1的条件下，测取调节特性曲线心(I)。四、实验方法序号\ 型号 :名 称数量:1MET01电源控制屏1台:2DD03不锈钢电机导轨、测速系统及数显转速表1件：...3DJ23 ；校正直前测功机1台4DJ18三相凸极式同小电机I舍5 .DM2智能型功率、功率因数表1件6D51波形测试及开美板1件1D52 "旋转灯、并网开关、同步机励礴电源1件2、屏上挂件排列顺序D34-2、D52、D513、测定电枢绕组实际冷态直流电阻被试电机为三相凸极式同步电机，选用DJ18。测量与计算方法参见实验4-1。记录室温。测量数据记录于表5-1中。W同步电机嚏*韩窸-«图5-1三相同步发电机实验接线图4、空载实验(1)按图5-1接线，校正直流测功机MG按他励方式联接，用作电动机拖动三相同步发电机GS旋转，GS的定子绕组为Y形接法(UN=220V)。Rf2用R4组件上的90。与90。串联加R6上90。与90。并联共225。阻值，Rst用R2上的180。电阻值，Rf1用R1上的1800。电阻值。开关S1,S2选用D51挂箱。(2)调节D52上的24V励磁电源串接的Rf2至最大位置。调节MG的电枢串联电阻Rst至最大值，MG的励磁调节电阻Rf1至最小值。开关S1、S2均断开。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转退到零位，检查控制屏上的电源总开关、电枢电源开关及励磁电源开关都须在“关”断的位置，作好实验开机准备。(3)接通控制屏上的电源总开关，按下“启动”按钮，接通励磁电源开关，看到电流表A2有励磁电流指示后，再接通控制屏上的电枢电源开关，起动MG。MG起动运行正常后，把Rst调至最小，调节Rf1使MG转速达到同步发电机的额定转速1500r/min并保持恒定。(4)接通GS励磁电源，调节GS励磁电流(必须单方向调节)，使If单方向递增至GS输出电压U0H.3UN为止。(4)单方向减小GS励磁电流，使If单方向减至零值为止，读取励磁电流If和相应的空载电压U0。(5)共取数据7〜9组并记录于表5-2中。表5-1室温2QC绕组［绕组］［绕组III48.126.133.833.826.740.826.733.547.1U(V)0.760.420.530.530.420.640.420.530.74R9)63.363,663.863.863.663.863.663.263.6

在用实验方法测定同步发电机的空载特性时，由于转子磁路中剩磁情况的不同，当单方向改变励磁电流If从零到某一最大值，再反过来由此最大值减小到零时将得到上升和下降的二条不同曲线，如图5-2。二条曲线的出现，反映铁磁材料中的磁滞现象。测定参数时使用下降曲线，其最高点取U0H.3UN，如剩磁电压较高，可延伸曲线的直线部分使与横轴相交，则交点的横座标绝对值Aif0应作为校正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上此值，即得通过原点之校正曲线，如图5-3所示。注意事项：(1)转速要保持恒定。(2)在额定电压附近测量点相应多些。图5-2上升和下降二条空载特性图5-3校正过的下降空载特性5、三相短路试验(1)调节GS的励磁电源串接的Rf2至最大值。调节电机转速为额定转速1500r/min,且保持恒定。(2)接通GS的24V励磁电源，调节Rf2使GS输出的三相线电压(即三只电压表V的读数)最小，然后把GS输出三端点短接，即把三只电流表输出端短接。(3)调节GS的励磁电流If使其定子电流IK=1.2IN,读取GS的励磁电流值If和相应的定子电流值IK。(4)减小GS的励磁电流使定子电流减小，直至励磁电流为零，读取励磁电流If和相应的定子电流IK。

序号I序号I231长5)0.5470^000.404Ir(A)0.9250.825456703000.201OilOO0.012OJU0.136【MHO6、纯电感负载特性(1)调节GS的Rf2至最大值，调节可变电抗器使其阻抗达到最大。同时拔掉GS输出三端点的短接线，A1表改用数模双显智能直流电流表。(2)按他励直流电动机的起动步骤(电枢串联全值起动电阻Rst,先接通励磁电源，后接通电枢电源)起动直流电机MG,调节MG的转速达1500r/min且保持恒定。合上开关S2,电机GS带纯电感负载运行。U(VI242230220200ISO160J5Sli(AJ2.117LS6L1.74X1,5摩1.41)2I.2SS13m(3)调节Rf2和可变电抗器使同步发电机端电压接近于1.1倍额定电压且电流为额定电流，读取端电压值和励磁电流值。(4)每次调节励磁电流使电机端电压减小且调节可变电抗器使定子电流值保持恒定为额定电流。读取端电压和相应的励磁电流。(5)取几组数据并记录于表5-4中。7、测同步发电机在纯电阻负载时的外特性(1)把三相可变电阻器RL接成三相Y接法，每相用R组件上的1300Q,调节其阻值为最大值。(2)按他励直流电动机的起动步骤起动MG,调节电机转速达同步发电机额定转速1500r/min,而且保持转速恒定。⑶断开开关S2,合上S1,电机GS带三相纯电阻负载运行。T.I(V)220231245.5254.125972S43LCA)0.4500.4000.300。,划0.1150(4)接通24V励磁电源，调节Rf2和负载电阻RL使同步发电机的端电压达额定值220伏且负载电流亦达额定值。(5)保持这时的同步发电机励磁电流If恒定不变，调节负载电阻RL,测同步发电机端电压和相应的平衡负载电流，直至负载电流减小到零，测出整条外特性。(6)共取数据5〜6组并记录于表5-5中。表5-5n8、测同步发电机在负载功率因数为0.8时的外特性(1)在图5-1中接入功率因数表，调节可变负载电阻使阻值达最大，调节可变电抗器使电抗值达最大值。(2)调节Rf2至最大值，起动直流电机并调节电机转速至同步发电机额定转速1500转/分，且保持转速恒定。合上开关S1,S2。把RL和XL并联使用作电机GS的负载。(3)接通24V励磁电源，调节Rf2、负载电阻RL及可变电抗器XL,使同步发电机的端电压达额定值220伏，负载电流达额定值及功率因数为0.8。

(4)保持这时的同步发电机励磁电流If恒定不变，调节负载电阻RL和可变电抗器XL使负载电流改变而功率因数保持不变为0.8,测同步发电机端电压和相应的平衡负载电流，测出整条外特性。⑸共取数据5〜6组并记录于表5-6中。表5-6U(V}侬2279245259.72&二为1(A)0.4500.4020.30002000.1809、测同步发电机在纯电阻负载时的调整特性⑴发电机接入三相电阻负载RL,调节RL使阻值达最大，电机转速仍为额定转速1500r/min且保持恒定。(2)调节Rf2使发电机端电压达额定值220伏且保持恒定。(3)调节RL阻值，以改变负载电流，读取相应励磁电流If及负载电流，测出整条调整特性。(4)共取数据4〜5组记录于表5-7中。I(A)0.450.40703020.202 10.WI1(A)1,1510J140.980m8690.8H五、实验报告1、根据实验数据绘出同步发电机的空载特性。根据实胺数据绘出同步发电机短哪性If=f(Ik)根据实验数据绘出同步发电机的纯电感负载特性U=f(If) .国233-220-210-203-193-103-170-103-133-140-133-123-110-103-S-80-?0-S3-K)-40-33-23-10- w：… ■■■■/ ， wZT 1 J ■■■■/ J ■■■■/中睡实验数据给出同步发电机的外特性U=f（I） 臼250240230-n。凸.j一一一―%ddUD1门 200190100-L70一160-L50；140130120- LLU10090307060- 4030205::::::根据实骁期雌出同步发电机的调整特性工f=f口）■1Q-1Q_L.占 —一1.11J\。。一r-，U=0J门7■IU=Li 1 U.4U.J 1 u.乙1U.Xi6、根据实验数据绘出同步发电机的纯电阻性负载特性。

六、思考题1