同步电机应用-同步电动机及无功功率的调节（电机与拖动）

电机与拖动三相同步发电机运行特性实验一．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．空载试验：在n=nN、I=0的条件下，测取空载特性曲线U0=f(If)。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．外特性：在n=nN、If=常数、cos=1的条件下，测取外特性曲线U=f(I)。5．调节特性：在n=nN、U=UN、cos=1的条件下，测取调节特性曲线If=f(I)。三相同步发电机运行特性实验四．实验设备及仪器1．电机导轨及转速测量（NMEL-13）2．交流电压表、电流表、功率、功率因数表3．可调电阻箱（NMEL-03/4）4．直流电动机电枢电源（NMEL-18/1）

5．直流电动机励磁电源（NMEL-18/2）6．同步发电机励磁电源（NMEL-18/3）7．旋转指示灯及开关板（NMEL-05B）8．三相同步电机M089．直流并励电动机M03三相同步发电机运行特性实验五．实验方法1．测定电枢绕组实际冷态直流电阻。被试电机采用三相凸极式同步电机M08。测量与计算方法参见实验三相异步电动机的工作特性。记录室温，测量数据记录于表中

绕组1绕组II绕组IIII（mA）

U（V）

R（Ω）

三相同步发电机运行特性实验2．空载试验直流电动机M按他励方式联接，拖动三相同步发电机G旋转，发电机的定子绕组为Y形接法（UN=220V）。R采用NMEL-03/4中三相可调电阻R2和R3相串联。S采用NMEL-05中的三刀双掷开关。交流电压表、交流电流表、功率表按装在主控制屏上，不同型号的实验台，其仪表数量不同，接法可参见异步电机的接线。三相同步发电机运行特性实验同步发电机的额定转速1500s/min并保持恒定。三相同步发电机运行特性实验（3）合上同步电机励磁电源船形开关，调节M08电机励磁电流If（注意必须单方向调节），使If单方向递增至发电机输出电压U0≈1.1UN为止。在这范围内，读取同步发电机励磁电流If和相应的空载电压U0，测取7-8组数据填入表中序

号12345678U0（V）

If（A）

n=nN=1500r/minI=0三相同步发电机运行特性实验（4）减小M08电机励磁电流，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。填入表中序

号12345678U0（V）

If（A）

n=nN=1500r/minI=0三相同步发电机运行特性实验（4）减小M08电机励磁电流，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。填入表中序

号12345678U0（V）

If（A）

n=nN=1500r/minI=0三相同步发电机运行特性实验3．三相短路试验同步电机励磁电流源调节旋钮逆时针到底，按空载试验方法调节电机转速为额定转速1500r/min，且保持恒定。用短接线把发电机输出三端点短接，合上同步电机励磁电源船形开关，调节M08电机的励磁电流If，使其定子电流IK=1.2IN≈0.31A，读取M08电机的励磁电流If和相应的定子电流值IK。减小发电机的励磁电流If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IK2。序

号12345678IK（A）

If（A）

U=0Vn=nN=1500r/min三相同步发电机运行特性实验4．测同步发电机在纯电阻负载时的外特性把三相可变电阻器RL调至最大，按空载试验的方法起动直流电动机，并调节其转速达同步发电机额定转速1500r/min，且转速保持恒定。开关S闭合，发电机带三相纯电阻负载运行。合上同步电机励磁电源船形开关，调节发电机励磁电流If和负载电阻R使同步发电机的端电压达额定值380V，且负载电流亦达额定值。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R，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。序

号12345678U（V）

I（A）

n=nN=1500r/minIf=Acosφ=1三相同步发电机运行特性实验5．测同步发电机在纯电阻负载时的调整特性发电机接入三相负载电阻R，并调节R至最大，按前述方法起动电动机，并调节电机转速1500r/min，且保持恒定。合上同步电机励磁电源船形开关，调节同步电机励磁电流If，使发电机端电压达额定值UN=380V，且保持恒定。调节负载电阻RL以改变负载电流，同时保持电机端电压不变。读取相应的励磁电流If和负载电流I，测出整条调整特性。序

号12345678I（A）

If（A）

U=UN=380Vn=nN=1500r/min三相同步发电机运行特性实验六．实验报告1．根据实验数据绘出同步发电机的空载特性。2．根据实验数据绘出同步发电机短路特性。