Некоммерческое акционерное общество
АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра электропривода и автоматизации промышленных установок
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
Методические указания к выполнению лабораторных работ
для студентов специальности
5В071800 – «Электроэнергетика»
Алматы 2012
Составители: П.И. Сагитов, Р.М. Шидерова, Н.К. Алмуратова. Электрические машины. Синхронные машины. Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 5В071800 - «Электроэнергетика». – Алматы: АУЭС, 2012. –36с.
Методические указания содержат необходимые технические сведения о стендах, программу выполнения работ, методику подготовки, проведения экспериментов и анализа полученных результатов, контрольные вопросы.
Методические указания предназначены для студентов специальности 5В071800 – «Электроэнергетика».
Ил.14, табл.9, библиогр. – 6 назв.
Рецензент: д-р техн. наук. проф. К.К. Жумагулов.
Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2012 г.
Ó НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2012 г.
1 Описание лабораторного стенда
Лабораторный стенд (см.рисунок 1) предназначен для использования в качестве учебного оборудования для проведения лабораторно-практических занятий при исследовании трансформаторов, асинхронных и синхронных машин, а также машин постоянного тока.
1.1 Лабораторный стенд состоит
1.1.1 Инвертор.
Предназначен для создания симметричной трехфазной сети. Осуществляет плавное регулирование частоты и напряжения. Задание напряжения может осуществляться независимо от задания частоты и в режиме U/f = const. Измеряет ток в звене постоянного тока, а также выходное линейное напряжение.
Силовая часть реализована на базе силового модуля Mitsubishi ASIPM PS11035 (для двигателей мощностью до 1,5кВт; с номинальным током 7А).
Диапазон регулирования:
1.1.2 Широтно-импульсные преобразователи.
Осуществляют питание обмоток якоря и возбуждения ДПТ, а также обмотки возбуждения СД.
Состав:
Силовая часть:
1) Интеллектуальный силовой модуль ASIPM Mitsubishi PS11035, в
состав которого входят следующие блоки:
- двухфазный мост на IGBT-транзисторах используется для питания
обмотки якоря ДПТ;
- оставшийся полумост используется для питания обмотки
возбуждения синхронной машины.
2) Полевой транзистор IRF840 – для питания обмотки возбуждения ДПТ.
Силовое питание преобразователей осуществляется от цепи постоянного тока частотного преобразователя, что позволяет осуществить рекуперацию энергии между двигателями переменного и постоянного токов.
Микроконтроллер ATMega16, осуществляющий:
а) измерение и индикацию токов в обмотках возбуждения и якоря;
б) измерение и индикацию скорости вращения двигателей;
в) реализацию регулятора тока обмотки возбуждения ДПТ;
г) реализацию следующих режимов работы ШИП якоря:
- одноконтурная система управления с обратной связью по току якоря используется при исследовании синхронного двигателя;
- двухконтурная система управления с обратными связями по току
якоря и скорости вращения двигателя используется при исследовании двигателей переменного тока;
- отключение замкнутой системы управления используется при исследовании машины постоянного тока;
д) опрос тумблеров и резисторов;
е) связь с компьютером;
з) шунты для измерения токов с платами гальванической развязки на основе изолирующего усилителя HCPL-788J.
1.1.3 Цифровые измерительные приборы.
Каждый прибор может измерять ток и напряжение, кроме непосредственного измерения тока и напряжения, рассчитывает:
- действующее значение переменного тока и напряжения;
- угол сдвига между током и напряжением;
- активную мощность.
1.2 Особенности работы стенда
1.2.1 Индикация.
Отображение измеренных величин производится в цифровом виде. Это ведет за собой следующую особенность: при незначительном изменении измеренной величины происходит изменение цифры младшего разряда. Реальные величины имеют колебания, вызванные помехами, что приводит к постоянному изменению цифр младших разрядов и совершенной не- читаемости индикатора. Для устранения этого недостатка числа перед индикацией проходят через фильтр, что в свою очередь замедляет реакцию индикации на быстрые изменения величин: пусковые токи, разгон/торможение двигателя, колебания тока возбуждения в синхронном двигателе и т.д. Поэтому методы проведения некоторых лабораторных работ отличаются от стандартных.
1.2.2 Включение стенда.
Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тумблеры, управляющие включением преобразователей, находятся в положении «выключено».
После включения стенда происходит тест индикаторов. Если какой-либо из ШИПов включен, то после теста соответствующий индикатор выводит надпись “OOPS”. После выключения тумблеров плата ШИПов переходит в нормальный режим работы.
1.2.3 Срабатывание защиты преобразователей.
Силовая часть преобразователей построена на силовом модуле, который имеет встроенную защиту от токов короткого замыкания и от недостаточного напряжения в цепях управления (при напряжении меньше 13В).
При срабатывании защиты инвертора на индикаторах PA4, PV4, HZ1 моргает «OOPS».
При срабатывание защиты ШИП обмотки якоря ДПТ и обмотки возбуждения СД (питаются от силового модуля) на индикаторах PА5 и РА7 моргают последние измеренные значения.
При срабатывании защиты ШИП обмотки возбуждения ДПТ на индикаторе РА6 моргает последнее измеренное значение. При этом выключается питание обмотки возбуждение и питание обмотки якоря.
При срабатывании защиты необходимо выключить и включить преобразователь.
1.2.4 Цифровые приборы.
Каждый прибор может измерять ток и напряжение. У каждого канала есть: один вывод вольтметра, один вывод амперметра и общая точка, которая связывает вторые выводы приборов. Поэтому включение, например, вольтметра в какую-либо цепь, автоматически подключает один вывод амперметра к этой же цепи.
Нельзя включать лабораторную работу «Параллельная работа трансформаторов», если остались перемычки от работы «Определение групп соединения трансформаторов» или включены ваттметры на выходе инвертора.
1.3 Указание мер безопасности
1.3.1 При эксплуатации изделия необходимо соблюдать «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей" и "Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей".
1.3.2 Изделие эксплуатировать в помещении без повышенной опасности по степени поражения электрическим током.
1.3.3 Включение питания изделия и выполнение работ производить только после разрешения преподавателя.
1.3.4 Сборку электрических схем для проведения лабораторной работы, техническое обслуживание производить при отключенном питании стенда.
1.3.5 Корпус стенда должен быть заземлен. Сопротивление контура заземления не более 4 Ом.
1.4 Подготовка и порядок работы
1.4.1 Перед началом работы необходимо тщательно изучить настоящий паспорт и подробно ознакомиться со схемой предстоящей лабораторной работы.
1.4.2 Начертить принципиальную схему работы в тетради. Продумать, каким образом производить коммутацию между узлами схем, разобраться в их назначении, уяснить работу схемы и ее элементов. После этого вычертить монтажную схему с указанием мест подключения перемычек или составить таблицу соединений, согласно которой будет производиться коммутация элементов аппаратов.
1.4.3 Сборку схемы производить только при отключенной питающей сети. После окончания сборки схемы тщательно проверить правильность соединений в соответствии с рисунками, прилагаемыми к лабораторным работам. Убедиться в отсутствии коротких замыканий в монтаже схемы. После чего обратиться к преподавателю за разрешением на проведение лабораторной работы.
1.4.4 Приступая к работе, следует установить все тумблеры в нижнее положение, соответствующее их отключенному состоянию. При проведении работы следить за тем, чтобы величины измеряемых параметров не выходили за пределы их паспортных данных.
Параметры объектов исследования
Т а б л и ц а 1 - Трансформатор
|
Тип трансформатора |
ОСМ1 |
|
Номинальное напряжение первичной обмотки |
220 В |
|
Номинальное напряжение вторичной обмотки |
110 В |
|
Номинальная мощность вторичной обмотки |
0,100 кВ∙А |
|
Ток холостого тока |
24% |
|
Напряжение короткого замыкания |
9% |
|
К.п.д. |
87% |
Т а б л и ц а 2 - Электромашинный агрегат
|
ДПТ НВ |
АД КЗ |
АД ФР |
|
Тип -2ПН901 |
Тип – АИР71В6 |
Тип –МТН-011 |
|
Номинальная мощность-0,55кВТ |
Номинальная мощность-0,55кВТ |
Номинальная мощность-1,4 кВТ |
|
Частота вращения- 1500об/мин |
Номинальное напряжение-380В |
Номинальное напряжение-380В |
|
Номинальный КПД-67,5% |
Частота вращения- 1000 об/мин |
Частота вращения- 1000 об/мин |
|
Номинальное напряжение-220В |
Номинальный КПД-69% |
Номинальный КПД-65% |
|
Номинальный ток якоря-3,3А |
Номинальное скольжение-8,5% |
Номинальное скольжение-8,5% |
|
Номинальный ток возбуждения-0,4А |
Cosφ-0,68 |
Cosφ-0,67 |
|
|
|
Номинальный ток ротора-8,8А |
Т а б л и ц а 3 - Нагрузочные сопротивления (R1…R9)
|
|
R1…R3 |
R4…R9 |
|
Тип |
ПЭВ-100 |
ПЭВ-30 |
|
Номинальное сопротивление, Ом |
51 |
22 |
|
Рассеиваемая мощность, Вт |
100 |
30 |
Т а б л и ц а 4 - Добавочные сопротивления (R10,R11)
|
|
R10,R11 |
|
Тип |
ПЭВ-100 |
|
Номинальное сопротивление, Ом |
220 |
|
Рассеиваемая мощность, Вт |
100 |
2 Лабораторная работа №1. Исследование трехфазного синхронного генератора
Цель работы: изучить устройство синхронного генератора и приобрести практические навыки в сборке схем и снятии характеристик, получить экспериментальное подтверждение его свойств теоретическим сведениям.
2.1 Общие сведения
Синхронные машины - это машины переменного тока. По своему устройству они отличаются от асинхронных машин лишь конструкцией ротора, который может быть явнополюсным или неявнополюсным. Что же касается свойств, то синхронные машины отличаются от асинхронных синхронной скоростью вращения ротора (n2=n1=const) при любой нагрузке, а также возможностью регулирования коэффициента мощности.
Синхронные машины обратимы и могут работать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя.
Синхронные генераторы составляют основу электротехнического оборудования электростанций, т.е. практически вся электроэнергия вырабатывается синхронными генераторами. Единичная мощность современных синхронных генераторов достигает миллиона киловатт и более. В крупных электроэнергетических установках синхронные машины иногда используются в качестве компенсаторов - генераторов реактивной мощности, позволяющих повысить коэффициент мощности всей установки.
Основными характеристиками синхронного генератора, работающего на автономную нагрузку: холостого хода, короткого замыкания, внешняя, регулировочная и нагрузочная.
2.2 Задание на выполнение лабораторной работы
2.2.1 Записать паспортные данные электрических машин и измерительных приборов.
2.2.2 Ознакомиться со схемой и порядком включения стенда.
2.2.3 Снять и построить характеристику холостого хода синхронного генератора. Определить коэффициент насыщения при номинальном значении тока возбуждения.
2.2.4
Снять и построить характеристику короткого замыкания синхронного генератора. По
характеристике холостого хода и характеристике короткого замыкания определить
опытным путем значение Е0 и рассчитать значение индуктивного
сопротивления обмотки статора Х. Определить отношение короткого
замыкания синхронного генератора 
при Е0=Uном.
2.2.5 Снять и построить внешние характеристики синхронного генератора. Определить номинальное изменение напряжения синхронного генератора.
2.2.6 Снять и построить регулировочные характеристики синхронного генератора.
2.2.7 Снять и построить нагрузочную характеристику синхронного генератора. Построить реактивный треугольник. Определить индуктивное сопротивление рассеяния Хσа.
2.2.8 Рассчитать потери синхронного генератора при различных значениях тока нагрузки и построить график зависимости КПД от тока нагрузки. Определить потери и КПД синхронного генератора при номинальной нагрузке.
2.2.9 Сделать обработку полученных данных. Провести анализ результатов лабораторной работы и составить подробный отчет.
При анализе результатов лабораторной работы следует сравнить полученную в лабораторной работе величину КПД синхронного генератора при номинальной нагрузке со значением КПД, указанным в паспорте машины.
2.2.5 Снять нагрузочную характеристику.
2.3 Порядок выполнения лабораторной работы
2.3.1 Опыт холостого хода синхронного генератора.
Характеристику холостого хода снимают при постоянной номинальной скорости вращения ротора в функции тока возбуждения Е=U=f(If). При изменении тока возбуждения от нуля, ЭДС и поток сначала изменяются по линейному закону, а затем, при близких к номинальным значениям тока возбуждения и ЭДС, из-за насыщения магнитной цепи характеристика холостого хода отклоняется от линейного закона. При больших насыщениях характеристика холостого хода снова становится линейной.
Порядок работы с лабораторной установкой при снятии характеристики холостого хода
Внимание!
Снятые показания приборов при увеличении тока возбуждения (при намагничивании) соответствуют восходящей ветви характеристики холостого хода, а при уменьшении тока возбуждения (при размагничивании) - нисходящей ветви.
При снятии данных восходящей ветви характеристики холостого хода необходимо, чтобы изменение тока возбуждения происходило только в направлении нарастания, при снятии данных нисходящей ветви - только в направлении убывания. Для сравнения характеристики холостого хода, полученной опытным путем, с нормальной характеристикой холостого хода синхронной машины следует строить обе характеристики в одних координатных осях.
1. Собрать схему, представленную на рисунке 2.1.
2. Подключить стенд к трехфазной сети (включить три автоматических
выключателя, расположенных в левой нижней части стенда – надпись «Сеть»). Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тумблеры, управляющие включением преобразователей (SA23, SA24, SA25, SA26), находятся в положении «выключено», все регуляторы заданий выходных величин преобразователей (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) находятся в крайнем левом положении, все дополнительные переключатели (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) находятся в выключенном положении, а также на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки.
3. Тумблером SA1 подключить к сети схему управления.
4. Тумблером SА4 подключить обмотку возбуждения машины М1 к источнику постоянного тока ШИП3.
5. Тумблером SA24 включить ШИП3.
6. С помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 установить номинальное значение тока возбуждения синхронной машины (8,8 А) (контролировать по амперметру PА7).
7. Тумблер SA34 перевести в положение «НВ».
8. Тумблером SA25 включить ШИП2.
9. С помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить номинальное значение тока возбуждения вспомогательной машины М3 (0,5А) (контролировать по амперметру PА6).
10. Установить режим работы ШИП1: SA20 «Включить замкнутую СУ», SA21 «Задание скорости», SA22 «Двигательный режим».
11. Тумблером SA23 включить ШИП1.
12. С помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1 установить синхронную скорость вращения ротора машины М1 105 рад/с (контролировать по прибору BR1).
13. С помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 увеличивать значение тока возбуждения машины М1 до значения, при котором ЭДС холостого хода Е0 = 1,3∙UН (контролировать по прибору РV1), а затем постепенно уменьшать ток возбуждения машины М1 до нуля (контролировать по прибору PA7).
14. Измерить ЭДС синхронного генератора (машины М1) при разных зачтениях тока возбуждения (при намагничивании и размагничивании), данные занести в таблицу 2.1.
Т а б л и ц а 2.1 - Данные опыта холостого хода
|
|
Намагничивание |
Размагничивание |
|||||||
|
№ |
Iв А |
Eо,В |
I*в |
Е*о |
Iв,А |
Ео,В |
I*в |
Е*о |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Завершив эксперимент, необходимо:
- с помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 установить значение тока возбуждения синхронного двигателя М1, равное нулю (контролировать по амперметру PА7);
- тумблером SA24 отключить ШИП3;
- с помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1 установить скорость вращения ротора машины М1, равную нулю (контролировать по прибору BR1);
- тумблером SA23 выключить ШИП1;
- с помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить значение тока возбуждения вспомогательной машины М3, равное нулю (контролировать по амперметру PА6).
- тумблером SA25 отключить ШИП2;
- выключить автоматический выключатель «Сеть».
Характеристику холостого хода принято строить в относительных единицах:
,
где
, 
.
За характеристику холостого хода принимают среднюю линию, проведенную между восходящей и нисходящей ветвями характеристики.
Рисунок 2.1 – Исследование холостого хода синхронного генератора
2.3.2 Опыт короткого замыкания синхронного генератора.
1. Собрать схему, представленную на рисунке 2.2.
2. Подключить стенд к трехфазной сети (включить три автоматических выключателя, расположенных в левой нижней части стенда – надпись «Сеть»). Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тумблеры, управляющие включением преобразователей (SA23, SA24, SA25, SA26), находятся в положении «выключено», все регуляторы заданий выходных величин преобразователей (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) находятся в крайнем левом положении, все дополнительные переключатели (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) находятся в выключенном положении, а также на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки.
3. Тумблером SA1 подключить к сети схему управления.
4. Тумблером SА4 подключить обмотку возбуждения машины М1 к источнику постоянного тока ШИП3.
5. Тумблер SA34 перевести в положение «НВ».
6. Тумблером SA25 включить ШИП2.
7. С помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить номинальное значение тока возбуждения вспомогательной машины М3 (0,5 А) (контролировать по амперметру PА6).
8. Установить режим работы ШИП1: SA20 «Включить замкнутую СУ», SA21 «Задание скорости», SA22 «Двигательный режим».
9. Тумблером SA23 включить ШИП1.
10. С помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1 установить синхронную скорость вращения ротора машины М1 (контролировать по прибору BR1).
11. Тумблером SA24 включить ШИП3.
12. С помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 увеличивать значение тока возбуждения синхронной машины (контролировать по амперметру PА7) до значения, при котором ток статора достигнет значения 1,25∙IНОМ (контролировать по прибору РА1).
13. Через приблизительно одинаковые интервалы тока возбуждения (контролировать по прибору РА7) измеряют ток статора (контролировать по прибору РА1). При этом одно измерение должно соответствовать току I1.К=I1.НОМ. Данные занести в таблицу 2.2.
Внимание!
Ток статора не должен превысить 1,5∙Iн исследуемого синхронного генератора.
Продолжительность каждого отсчёта не должна превышать 10 с.
Опыт требует хорошей организации и слаженной работы бригады студентов. На каждого наблюдателя возлагается наблюдение за одним - двумя приборами в момент отсчёта (времени включения).
Т а б л и ц а 2.2 - Данные опыта короткого замыкания
|
№ |
Iв ,А |
I1к ,А |
I*в |
I1к* |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
Завершив эксперимент, необходимо:
- с помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 установить значение тока возбуждения синхронного двигателя М1, равное нулю (контролировать по амперметру PА7);
- тумблером SA24 отключить ШИП3;
- с помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1 установить скорость вращения ротора машины М1, равную нулю (контролировать по прибору BR1);
- тумблером SA23 выключить ШИП1;
- с помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить значение тока возбуждения вспомогательной машины М3, равное нулю (контролировать по амперметру PА6).
- тумблером SA25 отключить ШИП2;
- выключить автоматический выключатель «Сеть».
Рисунок 2.2 – Опыт короткого замыкания синхронного генератора
2.3.3 Исследование внешних характеристик синхронного генератора.
1. Собрать схему, представленную на рисунке 2.3.
2. Подключить стенд к трехфазной сети (включить три автоматических выключателя, расположенных в левой нижней части стенда – надпись «Сеть»). Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тумблеры, управляющие включением преобразователей (SA23, SA24, SA25, SA26), находятся в положении «выключено», все регуляторы заданий выходных величин преобразователей (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) находятся в крайнем левом положении, все дополнительные переключатели (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) находятся в выключенном положении, а также на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки.
3. Тумблером SA1 подключить к сети схему управления.
4. Замкнуть тумблером SA2 индуктивности L1, L2, L3.
5. Тумблером SА4 подключить обмотку возбуждения машины М1 к источнику постоянного тока ШИП3.
6. Тумблер SA34 перевести в положение «НВ».
7. Тумблером SA25 включить ШИП2.
8. С помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить номинальное значение тока возбуждения вспомогательной машины М3 (0,5 А) (контролировать по амперметру PА6).
9. Установить режим работы ШИП1: SA20 «Включить замкнутую СУ», SA21 «Задание скорости», SA22 «Двигательный режим».
10. Тумблером SA23 включить ШИП1.
11. С помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1 установить синхронную скорость вращения ротора машины М1 105 рад/с (контролировать по прибору BR1).
12. Тумблером SA24 включить ШИП3.
13. С помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 увеличивать значение тока возбуждения синхронной машины (контролировать по амперметру PА7) до значения, при котором ЭДС холостого хода Е0=UНОМ 110 В (контролировать по прибору PV1).
14. Подключить нагрузку тумблером SA7.
15. С помощью переключателя SA5 изменять величину активной нагрузки и измерять ток (контролировать по прибору PА1) и напряжение синхронного генератора (машины М1) (контролировать по прибору PV1), данные занести в таблицу 3.
16. Для подключения активно-индуктивной нагрузки разомкнуть индуктивности L1, L2, L3, выключив тумблер SA2.
Т а б л и ц а 2.3 – Данные опыта внешних характеристик
|
№ |
R, Ом |
I1, А |
U, В |
Р2, Вт |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
Завершив эксперимент, необходимо:
- с помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 установить значение тока возбуждения синхронного двигателя М1, равное нулю (контролировать по амперметру PА7);
- тумблером SA24 отключить ШИП3;
- с помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1 установить скорость вращения ротора машины М1, равную нулю (контролировать по прибору BR1);
- тумблером SA23 выключить ШИП1;
- с помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить значение тока возбуждения вспомогательной машины М3, равное нулю (контролировать по амперметру PА6).
- тумблером SA25 отключить ШИП2;
- выключить автоматический выключатель «Сеть».
По внешним характеристикам определить номинальное изменение напряжения синхронного генератора в % по формуле
.
Рисунок 2.3 - Исследование внешних характеристик синхронного генератора
2.3.4 Исследование регулировочных характеристик синхронного генератора
1. Собрать схему, представленную на рисунке 7.3.
2. Подключить стенд к трехфазной сети (включить три автоматических выключателя, расположенных в левой нижней части стенда – надпись «Сеть»). Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тумблеры, управляющие включением преобразователей (SA23, SA24, SA25, SA26), находятся в положении «выключено», все регуляторы заданий выходных величин преобразователей (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) находятся в крайнем левом положении, все дополнительные переключатели (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) находятся в выключенном положении, а также на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки.
3. Тумблером SA1 подключить к сети схему управления.
4. Тумблером SА4 подключить обмотку возбуждения машины М1 к источнику постоянного тока ШИП3.
5. Тумблером SA24 включить ШИП3.
6. С помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 установить значение тока возбуждения синхронной машины I=0A (контролировать по амперметру PА7).
7. Тумблер SA34 перевести в положение «НВ».
8. Тумблером SA25 включить ШИП2.
9. С помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить номинальное значение тока возбуждения вспомогательной машины М3 (0,5 А) (контролировать по амперметру PА6).
10. Установить режим работы ШИП1: SA20 «Включить замкнутую СУ», SA21 «Задание скорости», SA22 «Двигательный режим».
11. Тумблером SA23 включить ШИП1.
12. С помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1 установить синхронную скорость вращения ротора машины М1 (контролировать по прибору BR1).
13. С помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 увеличивать значение тока возбуждения машины М1 до значения, при котором ЭДС холостого хода Е0 = UНОМ (контролировать по прибору РV1).
14. Измерить ток нагрузки (контролировать по прибору PА1) и ток возбуждения синхронного генератора (контролировать по прибору PА7), данные занести в таблицу 4.
15. С помощью переключателя SA5, изменяя величину активной нагрузки синхронного генератора (машины М1), измерить ток нагрузки (контролировать по прибору PА1) и ток возбуждения синхронного генератора (контролировать по прибору PА7), данные занести в таблицу 7.4. При этом с помощью регулятора «Задание тока» ШИП3 изменять значение тока возбуждения машины М1 так, чтобы напряжение на выходе генератора в течение опыта оставалось неизменным и равным номинальному U1=UНОМ 110 В (контролировать по прибору PV1).
Т а б л и ц а 2.4 – Данные опыта регулировочных характеристик
|
№ |
I1, А |
U, В |
Р2, Вт |
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
… |
|
|
|
Завершив эксперимент, необходимо:
- с помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 установить значение тока возбуждения синхронного двигателя М1, равное нулю (контролировать по амперметру PА7);
- тумблером SA24 отключить ШИП3;
- с помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1 установить скорость вращения ротора машины М1, равную нулю (контролировать по прибору BR1);
- тумблером SA23 выключить ШИП1;
- с помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить значение тока возбуждения вспомогательной машины М3, равное нулю (контролировать по амперметру PА6).
- тумблером SA25 отключить ШИП2;
- выключить автоматический выключатель «Сеть».
2.4 Контрольные вопросы
2.4.1 Какие существуют способы возбуждения синхронных машин?
2.4.2 Объясните назначение тиристорного преобразователя в системе самовозбуждения синхронного генератора.
2.4.3 Объясните устройство явнополюсных и неявнополюсных роторов
2.4.4 Объясните устройство синхронного генератора.
2.4.5 Какие применяются способы крепления полюсов в явнополюсных синхронных машинах?
2.4.6 Чем обеспечивается неравномерный воздушный зазор в синхронных машинах?
2.4.7 Из каких участков состоит магнитная цепь явнополюсной синхронной машины?
2.4.8 В чем состоит явление реакции статора?
2.4.9 Каково действие реакции статора синхронного генератора при активной, индуктивной и емкостной нагрузках?
2.4.10 Почему характеристика короткого замыкания синхронной машины имеет вид прямой линии?
2.4.11 Что такое ОКЗ и как влияет этот параметр на свойства синхронного генератора?
2.4.12 Что такое номинальное изменение напряжения при сбросе нагрузки и почему при емкостной нагрузке его величина отрицательна?
2.4.13 Какие виды потерь имеют место в синхронной машине?
2.4.14 Можно ли регулировать напряжение синхронного генератора изменением скорости вращения ротора?
2.4.15 Почему характеристики холостого хода синхронного генератора при намагничивании и размагничивании не совпадают?
2.4.16 Почему внешние и регулировочные характеристики синхронного генератора, снятые при разных видах нагрузки, не совпадают?
3 Лабораторная работа № 2. Исследование трехфазного синхронного генератора, включенного на параллельную работу с сетью
Цель работы: приобрести практические навыки включения синхронного генератора на параллельную работу с сетью методом точной и грубой синхронизации. Получить экспериментальное подтверждение теоретических сведений о свойствах синхронного генератора, включенного на параллельную работу с сетью.
3.1 Основные теоретические сведения
Современные мощные энергосистемы состоят из большого числа электрических станций, работающих параллельно друг с другом. Благодаря этому повышаются надежность и экономичность производства и распределения электрической энергии. Появляется возможность маневрирования работой отдельных станций с учетом наиболее рациональных условий преобразования различных видов энергии, уменьшается мощность аварийного и ремонтного резервов.
Так как на каждой из станций установлены десятки генераторов, то в энергосистеме на параллельную работу будет включено несколько сотен машин. При любых изменениях режима работы отдельного генератора, включенного в систему, напряжение в ней и частота остаются постоянными. Они поддерживаются всеми остальными генераторами системы. В дальнейшем при рассмотрении параллельной работы синхронного генератора будем исходить из условия, что Uс = const и f = соnst.
Существуют два способа включения синхронного генератора на параллельную работу с сетью: способ точной синхронизации и способ самосинхронизации (грубой синхронизации).
При включении синхронного генератора на параллельную работу с сетью по способу точной синхронизации стремятся к тому, чтобы при включении не возникало больших бросков тока. Большие толчки тока вызывают большие моменты, действующие как на ротор, так и на статор, и силы, которые могут привести к разрушению обмотки статора.
Для того чтобы исключить броски тока при включении генератора, необходимо выполнить следующие условия:
1) равенство ЭДС генератора Ео и напряжения сети Uс;
2) равенство частот генератора fг и сети fс;
3) ЭДС генератора Ео и напряжение сети Uс должны находиться в противофазе;
4) чередование фаз ЭДС генератора и напряжения сети должно быть одинаковым (для трехфазных генераторов).
При включении генератора на параллельную работу выполнение первого условия проверяется по вольтметрам, включенным в сеть и на выводы генератора. Равенства Uг = Uс добиваются путем регулирования тока возбуждения генератора.
Остальные условия проверяются с помощью специальных приборов, называемых синхроноскопами. Простейшим синхроноскопом является ламповый.
Наиболее благоприятным моментом для включения генератора в сеть будет момент времени, когда лампы погаснут. На практике при включении генератора на параллельную работу с сетью регулируют скорость приводного двигателя и добиваются, чтобы промежутки времени между следующими друг за другом погасаниями ламп были достаточно большими, чтобы успеть включить генератор на параллельную работу.
3.2 Задание на выполнение лабораторной работы
3.2.1 Записать паспортные данные электрических машин и измерительных приборов.
3.2.2 Ознакомиться со схемой и порядком включения стенда.
3.2.3 Включить синхронный генератор на параллельную работу с сетью методом точной синхронизации.
3.2.4 Снять данные и построить U-образные характеристики синхронного генератора.
3.2.5 Сделать обработку полученных данных. Провести анализ результатов лабораторной работы и составить подробный отчет.
3.3 Порядок работы с лабораторной установкой
Изучить принципиальную схему стенда.
Для исследования синхронного генератора (машина М1) собрать схему, представленную на рисунке 3.1.
Включить синхронный генератор на параллельную работу с сетью методом точной синхронизации.
Опыт проводить в следующей последовательности:
1. Собрать схему, представленную на рисунке 3.1.
2. Подключить стенд к трехфазной сети (включить три автоматических выключателя, расположенных в левой нижней части стенда – надпись «Сеть»). Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тумблеры, управляющие включением преобразователей (SA23, SA24, SA25, SA26), находятся в положении «выключено», все регуляторы заданий выходных величин преобразователей (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) находятся в крайнем левом положении, все дополнительные переключатели (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) находятся в выключенном положении, а также на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки.
3. Тумблером SA1 подключить к сети схему управления SA5.
4. Установить выключатель SA30 в положение «PV1», SA31 в положение «PW2».
5. Тумблером SA27 установить независимый режим управления Инвертора.
6. Тумблером SA26 включить инвертор. С помощью регулятора RP4 «Задание частоты» установить значение частоты f=50Гц (контролировать по прибору HZ1).
7. С помощью регулятора RP5 «Задание напряжения» установить значение напряжения U=110В (контролировать по вольтметру PV4).
8. Тумблер SA34 перевести в положение «НВ».
9. Тумблером SA25 включить ШИП2.
10. С помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить номинальное значение тока возбуждения вспомогательной машины М3 (0,5 А) (контролировать по амперметру PА6).
11. Установить режим работы ШИП1: SA20 «Отключить замкнутую СУ», SA21 «Задание скорости», SA22 «Двигательный режим».
12. Тумблером SA23 включить ШИП1.
13. С помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1, плавно увеличивая напряжение на выходе, разогнать синхронный двигатель (машину M1) до синхронной частоты вращения 105 рад/с (контролировать по прибору BR1).
14. Тумблером SA24 включить ШИП3.
15. С помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 увеличивать ток возбуждения синхронной машины М1 (контролировать по амперметру PА7) до значения, при котором ЭДС холостого хода синхронного генератора Е0 станет равным напряжению на выходе Инвертора. Показания PV1, PV2 и PV4 должны отличаться не более, чем на 5 В;
Лампочки синхроноскопа должны медленно мигать. Полного погасания лампочек добиться нельзя, потому что напряжение на выходе инвертора имеет импульсный характер.
16. Когда лампочки станут гореть с наименьшей яркостью кнопкой SB1 включить пускатель К1. Генератор включен на параллельную работу с сетью. Синхронизация закончена.
Снять U-образные кривые генератора
17. Изменяя регулятором RP1 «Задание» скорость вращения гонного двигателя, выставить выходную мощность генератора, равной нулю (контролировать по ваттметру PW2).
18. Изменяя ток возбуждения синхронного генератора, снять U-образные кривые генератора, данные занести в таблицу 3.1.
19. Повторить измерения при мощности генератора Р2 = 0,25РНОМ и P2 = 0,5РНОМ.
Т а б л и ц а 3.1 - U-образные характеристики синхронного генератора, подключенный на параллельную работу с сетью
|
№ |
Р2 = 0 |
Р2 = 0,25Рном |
Р2 = 0,5Рном |
|||
|
Iв, А |
I1, А |
Iв, А |
I1, А |
Iв, А |
I1, А |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
Завершив эксперимент, необходимо:
- кнопкой SB4 отключить синхронный генератор от сети;
- с помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 уменьшить ток возбуждения синхронного генератора (машины М1) до нуля (контролировать по прибору PА7);
- тумблером SA24 выключить ШИП3;
- с помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1 уменьшить скорость вращения гонного двигателя (машины М3) до нуля (контролировать по прибору BR1);
- тумблером SA23 выключить ШИП1;
- с помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить значение тока возбуждения вспомогательной машины М3, равное нулю (контролировать по амперметру PА6).
- тумблером SA25 отключить ШИП2;
- уменьшить напряжение на выходе Инвертора до нуля (контролировать по прибору PV4);
- тумблером SA26 отключить Инвертор;
- выключить автоматический выключатель «Сеть».
3.4 Анализ результатов лабораторной работы
В первую очередь устанавливают, соответствуют ли экспериментальные данные, паспортным данным синхронного генератора. Затем, используя U - образные характеристики, определяют зоны работы синхронного генератора отстающим и опережающим током статора.
3.5 Контрольные вопросы
3.5.1 Какие условия необходимо соблюсти, прежде чем включить синхронный генератор на параллельную работу?
3.5.2 Какими приборами контролируются соблюдение условий синхронизации?
3.5.3 Изложите порядок действий при включении синхронного генератора на параллельную работу с сетью методом точной синхронизации.
3.5.4 Изложите порядок действий при включении синхронного генератора на параллельную работу с сетью методом самосинхронизации.
3.5.5 Как нагрузить синхронный генератор, подключенный на параллельную работу с сетью?
3.5.6 Изложите порядок действий при снятии данных для построения U-образных кривых синхронного генератора.
3.5.7 Как определить при какой величине тока возбуждения Iв, синхронный генератор подключенный на параллельную работу с сетью, будет работать с cosj » 1?
Рисунок 3.1 - Исследование трехфазного синхронного генератора, включенного на параллельную работу с сетью
4 Лабораторная работа № 3. Исследование трехфазного синхронного двигателя
Цель работы: изучить устройство синхронного двигателя и приобрести практические навыки в сборке схемы и снятии данных для построения характеристик синхронного двигателя.
4.1 Основные теоретические сведения
Синхронные двигатели применяются главным образом для привода устройств большой мощности. Такие двигатели по своим технико-экономическим показателям превосходят двигатели других типов.
Большую группу синхронных машин составляют синхронные двигатели, которые обычно изготовляются мощностью до нескольких тысяч киловатт и предназначены для привода мощных вентиляторов, мельниц, насосов и других устройств, не требующих регулирования частоты вращения.
Характерным отличием синхронных двигателей является постоянство частоты вращения при изменении нагрузки. Синхронные двигатели имеют предельно жесткие механические характеристики.
Максимальный момент синхронного двигателя пропорционален U, а асинхронного - U2, поэтому синхронные двигатели менее чувствительны к изменению напряжения сети и имеют большую перегрузочную способность. Регулирование потока возбуждения путем изменения тока возбуждения обеспечивает регулирование реактивной мощности при падении напряжения и уменьшении частоты сети.
Недостатком синхронных двигателей является их более сложная конструкция, необходимость в источнике постоянного тока и худшие по сравнению с асинхронными двигателями пусковые свойства.
При мощности двигателей от нескольких киловатт до 100 кВт проявляется еще один недостаток синхронных двигателей - склонность к качаниям. При определенном соотношении параметров синхронных двигателей ротор покачивается около синхронной частоты вращения.
Синхронные двигатели при условии легких пусков целесообразно применять при мощности свыше 200 кВт. Области применения синхронных двигателей непрерывно расширяются, и их мощности возрастают до 50 МВт.
4.2 Задание на выполнение лабораторной работы
4.2.1 Записать паспортные данные электрических машин и измерительных приборов.
4.2.2 Ознакомиться со схемой и порядком включения стенда.
4.2.3 Снять данные и построить U-образные характеристики синхронного двигателя.
4.2.4 Снять данные и построить рабочие характеристики синхронного двигателя.
4.2.5 Сделать обработку полученных данных. Провести анализ результатов лабораторной работы и составить подробный отчет.
4.3 Порядок работы с лабораторной установкой
4.3.1 Исследование U - образных характеристик синхронного двигателя U - образные характеристики синхронного двигателя - это зависимость тока якоря I в функции от тока возбуждения IВ при постоянной мощности Р.
I=f(IВ) при P=Const.
1. Собрать схему, представленную на рисунке 1.
2. Подключить стенд к трехфазной сети (включить три автоматических выключателя, расположенных в левой нижней части стенда – надпись «Сеть»). Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тумблеры, управляющие включением преобразователей (SA23, SA24, SA25, SA26), находятся в положении «выключено», все регуляторы заданий выходных величин преобразователей (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) находятся в крайнем левом положении, все дополнительные переключатели (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) находятся в выключенном положении, а также на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки.
3. Установить выключатель SA30 в положение «PW1», SA31 в положение «PW2».
4. Тумблером SA1 подключить к сети схему управления.
5. Тумблером SA4 подключить обмотку возбуждения синхронного двигателя (машины M1) к источнику постоянного тока (ШИП 3).
6. Тумблером SA24 включить ШИП3.
7. С помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 установить значение тока возбуждения синхронной машины =0A (контролировать по амперметру PА7).
8. Тумблером SA27 установить режим управления Инвертора «U/f=const».
9. С помощью регулятора RP4 «Задание частоты» установить значение частоты Инвертора f=0Гц (контролировать по прибору HZ1).
10. Кнопкой SB1 подключить исследуемый двигатель к выходу инвертора.
11. Тумблером SA26 включить Инвертор.
12. Плавно увеличивая тумблером RP4 «Задание частоты» частоту инвертора, разогнать синхронный двигатель до номинальной скорости (контролировать по прибору BR1).
13. С помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 установить значение тока возбуждения синхронной машины I=3A (контролировать по амперметру PА7), при этом синхронный двигатель втянется в синхронизм.
14. Тумблер SA34 перевести в положение «НВ».
15. Тумблером SA25 включить ШИП2.
16. С помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить номинальное значение тока возбуждения вспомогательной машины (контролировать по амперметру PА7).
17. Установить режим работы ШИП1: SA20 «Включить замкнутую СУ», SA21 «Задание тока», SA22 «Генераторный режим».
18. Тумблером SA23 включить ШИП1.
19. С помощью регулятора RP1 «Задание» установить нагрузку на валу синхронного двигателя равной нолю (контролировать по приборам PW1, PW2). При необходимости для уменьшения нагрузки можно включить двигательный режим работы ШИП1 тумблером SA22.
20. Изменяя регулятором RP2 ток возбуждения синхронного двигателя, снять U-образные характеристики, данные занести в таблицу 98.1.
21. Повторить измерения при нагрузке синхронного двигателя Р2=0,25РНОМ и P2=0,5РНОМ.
Т а б л и ц а 4.1 - U-образные характеристики синхронного двигателя
|
№ |
Р2 = 0 |
Р2 = 0,25РНОМ |
Р2 = 0,5РНОМ |
|||
|
IВ, А |
I1, А |
IВ, А |
I1, А |
IВ, А |
I1, А |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
Завершив эксперимент, необходимо:
- с помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1 уменьшить напряжение до нуля (контролировать по прибору PV3);
- тумблером SA23 выключить ШИП1;
- с помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить значение тока возбуждения вспомогательной машины М3, равное нулю (контролировать по амперметру PА6).
- тумблером SA25 отключить ШИП2;
- с помощью регулятора RP4 «Задание частоты» уменьшить частоту на выходе Инвертора до нуля (контролировать по прибору HZ1);
- тумблером SA26 отключить Инвертор;
- отключить исследуемый двигатель, нажав кнопку SB2;
- выключить автоматический выключатель «Сеть».
Рисунок 4.1 - Исследование U образных характеристик синхронного двигателя
4.3.2 Исследование рабочих характеристик синхронного двигателя.
Рабочие характеристики синхронного двигателя представляют собой зависимость тока статора I1, потребляемой мощности Р1, нагрузочного момента М2 и КПД h от полезной мощности Р2 при токе возбуждения IВ = IВ.НОМ , соответствующем cosj1 » 1.
1. Собрать схему, представленную на рисунке 1.
2. Подключить стенд к трехфазной сети (включить три автоматических выключателя, расположенных в левой нижней части стенда – надпись «Сеть»). Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тумблеры, управляющие включением преобразователей (SA23, SA24, SA25, SA26), находятся в положении «выключено», все регуляторы заданий выходных величин преобразователей (RP1, RP2, RP3, RP4, RP5) находятся в крайнем левом положении, все дополнительные переключатели (SA2, SA3, SA4, SA6, SA7) находятся в выключенном положении, а также на панели стенда присутствуют только необходимые для проведения данного опыта перемычки.
3. Установить выключатель SA30 в положение «PW1», SA31 в положение «PW2».
4. Тумблером SA1 подключить к сети схему управления.
5. Тумблером SA4 подключить обмотку возбуждения синхронного двигателя (машины M1) к источнику постоянного тока (ШИП 3).
6. Тумблером SA24 включить ШИП3.
7. С помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 установить значение тока возбуждения синхронной машины I=0A (контролировать по амперметру PА7).
8. Тумблером SA27 установить режим управления Инвертора «U/f=const».
9. С помощью регулятора RP4 «Задание частоты» установить значение частоты Инвертора f=0Гц (контролировать по прибору HZ1).
10. Кнопкой SB1 подключить исследуемый двигатель к выходу инвертора.
11. Тумблером SA26 включить Инвертор.
12. Плавно увеличивая тумблером RP4 «Задание частоты» частоту инвертора, разогнать синхронный двигатель до номинальной скорости (контролировать по прибору BR1).
13. С помощью регулятора RP2 «Задание тока» ШИП3 установить значение тока возбуждения синхронной машины I=3A (контролировать по амперметру PА7), при этом синхронный двигатель втянется в синхронизм.
14. Тумблер SA34 перевести в положение «НВ».
15. Тумблером SA25 включить ШИП2.
16. С помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить номинальное значение тока возбуждения вспомогательной машины (контролировать по амперметру PА7).
17. Установить режим работы ШИП1: SA20 «Включить замкнутую СУ», SA21 «Задание тока», SA22 «Генераторный режим».
18. Тумблером SA23 включить ШИП1.
19. С помощью регулятора RP1 «Задание» изменяя нагрузку на валу синхронного двигателя, снять рабочую характеристику, данные занести в таблицу 2.
При выполнении каждого опыта следует изменять ток возбуждения синхронного двигателя и устанавливать его значение, соответствующее минимальному значению тока статора при данном нагрузочном моменте М.
Т а б л и ц а 4.2 - Рабочие характеристики синхронного двигателя
|
№ |
Измерено |
Вычислено |
||||||||
|
IДПТ, А |
I1, А |
U1, В |
P1, Вт |
w, рад/с |
n, об/мин |
cosj |
M, Н×м |
h, % |
P2, Вт |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Завершив эксперимент, необходимо:
- с помощью регулятора RP1 «Задание» ШИП1 уменьшить напряжение до нуля (контролировать по прибору PV3);
- тумблером SA23 выключить ШИП1;
- с помощью регулятора RP3 «Задание тока» ШИП2 установить значение тока возбуждения вспомогательной машины М3, равное нулю (контролировать по амперметру PА6).
- тумблером SA25 отключить ШИП2;
- с помощью регулятора RP4 «Задание частоты» уменьшить частоту на выходе Инвертора до нуля (контролировать по прибору HZ1);
- тумблером SA26 отключить Инвертор;
- отключить исследуемый двигатель, нажав кнопку SB2;
- выключить автоматический выключатель «Сеть».
При выполнении каждого опыта следует изменять ток возбуждения синхронного двигателя и устанавливать его значение, соответствующее минимальному значению тока статора при данном нагрузочном моменте М.
По опытным данным построить в одной системе координат рабочие характеристики синхронного двигателя: I1 , P1 , n , cosj, М, h = f(P2).
Величины n, М, Р2 и h определяют по формулам:
1)
Скорость вращения ротора: 
,об/мин.
2)
Коэффициент мощности: 
.
3)
Момент на валу: 
, Н·м.
4)
Коэффициент ДПТ: 
.
5)
Полезная мощность: 
, Вт.
6)
КПД: 
[%].
4.4 Анализ результатов лабораторной работы
В первую очередь устанавливают, соответствуют ли экспериментальные данные, паспортным данным синхронного двигателя. Затем, используя U - образные характеристики, определяют зоны работы синхронного двигателя с отстающим и опережающим током статора. Необходимо определить, при каком значении тока возбуждения работа синхронного двигателя наиболее экономична. Необходимо иметь также в виду влияние индуктивного характера нагрузки, создаваемой потребителями электроэнергии, включенными в общую сеть с синхронным двигателем.
4.5 Контрольные вопросы
4.5 1 Объясните принцип работы синхронного двигателя.
4.5 2 Какие существуют способы пуска синхронного двигателя?
4.5.3 С какой целью при асинхронном пуске синхронного двигателя обмотку возбуждения замыкают на активное сопротивление?
4.5.4 Почему при регулировке тока возбуждения меняется величина тока статора синхронного двигателя?
4.5.5 При каких условиях синхронный двигатель работает с отстающим током статора, а при каких с опережением?
4.5.6 Что такое выпадение синхронного двигателя из синхронизма и при каких условиях оно происходит?
4.5.7 Назовите области применения синхронного двигателя.
4.5.8 Как регулируется коэффициент мощности синхронного двигателя?
4.5.9 Каково назначение синхронного компенсатора?
4.5.10 Каковы достоинства и недостатки синхронного двигателя?
Список литературы
1. Копылов И.П. Электрические машины.-М.: Высшая школа. –Логос. -2000. -607 с.
2. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. В двух томах. 3-е издание. - М.: Издательский дом МЭИ. -2006. -652(656) с.
3. Кацман М.М. Электрические машины. 5-е издание, переработанное и дополненное. – М.: Издательский центр «Академия». -2003.-496 с.
4. Беспалов В.Я., Котеленец Н.Ф. Электрические машины. - М.: Издательский дом МЭИ. 2006. -320 с.
5. Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов В.С. Электрические машины. - ч. 1,2. -М.: Высшая школа.-1987.
6. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. - ч.2 Машины переменного тока.- Л.: Энергия, 1973. - 412 с.
7. Пиотровский Л.М., Васютинский С.Б., Несговоров Е.Д. Испытания электрических машин. -ч.1.- М., Л.: Госэнергоиздат, 1960.-181 с.
8. Кацман М.М. Руководство к лабораторным работам по электрическим машинам и электроприводу.- М.:. Высшая школа. -1983.- 215 с.
Содержание
|
1 |
Описание лабораторного стенда |
4 |
|
1.1 |
Лабораторный стенд состоит |
4 |
|
1.2 |
Особенности работы стенда |
6 |
|
1.3 |
Указание мер безопасностии |
7 |
|
1.4 |
Подготовка и порядок работы |
8 |
|
2 |
Лабораторная работа №1. Исследование трехфазного синхронного генератора |
9 |
|
2.1 |
Основные теоретические сведения |
10 |
|
2.2 |
Задание на выполнение лабораторной работы |
10 |
|
2.3 |
Порядок работы с лабораторной установкой |
11 |
|
2.4 |
Контрольные вопросы |
20 |
|
3 |
Лабораторная работа №2. Исследование трехфазного синхронного генератора, включенного на параллельную работу с сетью |
21 |
|
3.1 |
Общие сведения |
22 |
|
3.2 |
Задание на выполнение лабораторной работы |
23 |
|
3.3 |
Порядок работы с лабораторной установкой |
23 |
|
3.4 |
Контрольные вопросы |
25 |
|
3.5 |
Анализ полученных результатов |
26 |
|
4 |
Лабораторная работа № 3. Исследование трехфазного синхронного двигателя |
27 |
|
4.1 |
Основные теоретические сведения |
27 |
|
4.2 |
Задание на выполнение лабораторной работы |
27 |
|
4.3 |
Порядок выполнения работы |
28 |
|
4.4 |
Анализ полученных результатов |
31 |
|
4.5 |
Контрольные вопросы |
31 |
|
|
Список литературы |
32 |
Сводный план 2012г., поз 22