Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3111

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
09.04.2015
Размер:
547.16 Кб
Скачать

 

11. Перечень аппаратуры

 

 

 

 

 

 

 

Параметры

 

Обозначение

Наименование

 

Тип

 

 

 

 

 

400 В ~; 1,6 А

 

G1

Трехфазный источник питания

 

201

 

 

 

 

 

0…220 В ~ 5 А (якорь)

G2

Источник питания двигателя постоянного тока

 

206

 

 

 

 

220 В – ; 1 А (возбуждение)

 

 

 

 

0…40 В – ; 8 А

 

G3

Возбудитель машины переменного тока

 

209

 

 

 

 

 

50 Вт; 230 В ~ ; 1500 мин-1

G4

Машина переменного тока

 

102.1

 

 

 

 

0 … 6000 мин-1

 

G5

Преобразователь угловых перемещений

 

104

 

 

 

 

 

80 Вт; 220 В; 0,76 А (якорь)

М1

Машина постоянного тока

 

101.1

 

 

 

 

220 В (возбуждение)

 

 

 

 

3×80 В·А;

 

А1

Блок однофазных трансформаторов

 

325.1

 

 

 

 

 

240, 230, 220, 133,

127,

 

 

 

 

115/240, 230, 220, 133, 127,

 

 

 

 

115 В

 

 

 

 

 

400 В ~; 16 А; 3 индикатор-

А2

Блок синхронизации

 

319

 

 

 

 

ные лампы; синхроноскоп

 

 

 

 

2000…0…2000 мин-1

Р1

Указатель частоты вращения

 

506.1

Р2

Измеритель напряжений и частот

 

504

0…500 В ~

 

 

 

 

 

45…55 Гц, 220 В ~

 

 

 

 

100…0…100 Вт;

Р3

Измеритель мощностей

 

507.1

 

 

 

 

200…0…200 Вт;

 

 

 

 

400…0…400 Вт;

 

 

 

 

100…0…100 В٠Ар;

 

 

 

 

200…0…200 В٠Ар;

 

 

 

 

400…0…400 В٠Ар; 220 В

 

 

 

 

180о…0…180о

 

Р4

Фазометр

 

505

 

Описание электрической схемы соединений (рис. 18)

Обмотка возбуждения машины постоянного тока, используемой как двигатель М1 с независимым возбуждением, присоединена к нерегулируемому выходу «ВОЗБУЖДЕНИЕ» источника G2, к регулируемому выходу «ЯКОРЬ» которого присоединена якорная цепь этой же машины. Вход питания источника G2 присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток «220 В ~» трехфазного источника G1.

Обмотка ротора машины переменного тока, используемой как генератор G4, через гнезда F1, F3 присоединена к выходу возбудителя G3, вход питания которого присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток «220 В ~» трехфазного источника G1.

Фазы статорной обмотки генератора G4 через блок синхронизации А2 и блок трансформаторов А1, включенных по схеме Ұ/Ұ с напряжениями 230/400 В, присоединены к выходу трехфазного источника G1.

Частоту вращения генератора G4 можно контролировать с помощью указателя Р1, соединенного с выходом преобразователя угловых перемещений G5.

31

Рис. 18. Схема для определения угловых характеристик синхронного генератора

Величину и частоту напряжения генератора G4 и сети можно контролировать с помощью измерителя напряжений и частот Р2.

Активную Р и реактивную Q мощности генератора G4 можно измерять с помощью измерителя мощностей Р3.

Фазовый угол θ сдвига векторов ЭДС генератора G4 и напряжения сети (угол нагрузки генератора) можно измерять с помощью фазометра Р4, связанного через указатель частоты вращения с преобразователем угловых перемещений G5 и выходом источника G1 (сетью).

Указания по проведению эксперимента

1.Соединитеаппаратурувсоответствиисэлектрическойсхемойсоединений(рис. 18).

2.Осуществите ручное подключение к сети синхронного генератора G4 методом точной синхронизации в соответствии с указаниями по проведению эксперимента раздела 6 настоящих методических указаний.

3.Включите выключатель «СЕТЬ» фазометра Р4.

4.Установите вращением регулировочной рукоятки возбудителя G3 требуемый ток возбуждения IВ генератора G4, например, 1,5 А, и не меняйте его в ходе эксперимента.

5.Вращая регулировочную рукоятку источника G2, изменяйте угол θ нагрузки и записывайте показания фазометра Р4, ваттметра и варметра измерителя мощностей Р3 и вольтметра блока Р2 в табл. 12.

32

12. Результаты измерений

θ, град

Р, Вт

Q, В٠Ар

U, В

6.В случае перехода генератора G4 в асинхронный режим работы разгружайте его по активной мощности, вращая регулировочную рукоятку источника G2 против часовой стрелки до тех пор, пока не восстановится синхронная работа генератора с сетью.

7.По завершении эксперимента, вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгрузите генератор G4 по активной мощности, нажмите кнопку «ОТКЛ» блока синхронизации А2, поверните регулировочные рукоятки сначала возбудителя G3, а затем источника G2 против часовой стрелки до упора, отключите выключатели «СЕТЬ» возбудителя G3, источника G2, блока синхронизации А2 и фазометра Р4, отключите источник G1 нажатием на кнопку-гриб и последующим отключением ключа-выключателя.

8.Постройте угловые характеристики P = f(θ), Q = f(θ), U = f(θ).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

ОПРЕДЕЛЕНИЕ U-ОБРАЗНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ I = f(IВ) СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Цель работы: исследование U-образной характеристики I = f(IВ) синхронного генератора.

Задание на подготовку к работе:

1.Изучить теоретическую часть работы по одному из учебников и описанию этой лабораторной работы.

2.Ответить на контрольные вопросы.

3.Ознакомиться с расположением и назначением ручек управления и переключателей стенда (перечень аппаратуры см. в табл. 13).

 

13. Перечень аппаратуры

 

 

 

 

Параметры

Обозначение

Наименование

Тип

 

 

 

400 В ~; 1,6 А

G1

Трехфазный источник питания

201

G2

Источник питания двигателя постоянного

206

0…220 В ~ 5 А (якорь)

 

тока

 

220 В – ; 1 А (возбуждение)

 

 

 

0…40 В – ; 8 А

G3

Возбудитель машины переменного тока

209

 

 

 

50 Вт; 230 В ~ ; 1500 мин-1

G4

Машина переменного тока

102.1

 

 

 

0 … 6000 мин-1

G5

Преобразователь угловых перемещений

104

М1

Машина постоянного тока

101.1

80 Вт; 220 В; 0,76 А (якорь)

 

 

 

220 В (возбуждение)

 

 

 

 

33

Обозначение

Наименование

Тип

Параметры

А1

Блок однофазных трансформаторов

325.1

3×80 В·А;

 

 

 

240, 230, 220, 133,

127, 115/240,

 

 

 

230, 220, 133, 127, 115 В

 

 

 

400 В ~; 16 А; 3 индикаторные

А2

Блок синхронизации

319

 

 

 

лампы; синхроноскоп

 

 

 

2000…0…2000 мин-1

Р1

Указатель частоты вращения

506.1

Р2

Измеритель напряжений и частот

504

0…500 В ~

 

 

 

45…55 Гц, 220 В ~

 

 

 

100…0…100 Вт;

Р3

Измеритель мощностей

507.1

 

 

 

200…0…200 Вт;

 

 

 

400…0…400 Вт;

 

 

 

100…0…100 В٠Ар;

 

 

 

200…0…200 В٠Ар;

 

 

 

400…0…400 В٠Ар; 220 В

 

 

 

0…1000 В – ~ 0…20 А – ~

Р4, Р5

Мультиметр

501

Описание электрической схемы соединений (рис. 19)

Обмотка возбуждения машины постоянного тока, используемой как двигатель М1 с независимым возбуждением, присоединена к нерегулируемому выходу «ВОЗБУЖДЕНИЕ» источника G2, к регулируемому выходу «ЯКОРЬ» которого присоединена якорная цепь этой же машины. Вход питания источника G2 присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток «220 В ~» трехфазного источника G1.

Рис. 19. Схема для определения U-образной характеристики I = f(IВ) синхронного генератора

34

Обмотка ротора машины переменного тока, используемой как генератор G4, через гнезда F1, F3 присоединена к выходу возбудителя G3, вход питания которого присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток «220 В ~» трехфазного источника G1.

Фазы статорной обмотки генератора G4 через блок синхронизации А2 и блок трансформаторов А1, включенных по схеме Ұ/Ұ с напряжениями 230/400 В, присоединены к выходу трехфазного источника G1.

Частоту вращения генератора G4 можно контролировать с помощью указателя Р1, соединенного с выходом преобразователя угловых перемещений G5.

Активную Р и реактивную Q мощности генератора G4 можно измерять с помощью измерителя мощностей Р3.

Ток возбуждения IВ и ток статорной обмотки генератора G4 можно измерять амперметрами Р4 и Р5.

Указания по проведению эксперимента

1.Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (рис. 13).

2.Соединитеаппаратурувсоответствиисэлектрическойсхемойсоединений(рис. 19).

3.Осуществите ручное подключение к сети синхронного генератора G4 методом точной синхронизации в соответствии с указаниями по проведению эксперимента раздела 6 настоящих методических указаний.

4.Установите вращением регулировочной рукоятки источника G2 требуемую активную мощность Р генератора G4, например 30 Вт, и поддерживайте еев ходе эксперимента.

5.Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, изменяйте ток возбуждения IВ генератора G4 и записывайте показания амперметров Р4, Р5 в табл. 14.

14. Результаты измерений

IВ, А

I, А

6.В случае перехода генератора G4 в асинхронный режим работы разгружайте его по активной мощности, вращая регулировочную рукоятку источника G2 против часовой стрелки до тех пор, пока не восстановится синхронная работа генератора с сетью.

7.По завершении эксперимента, вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгрузите генератор G4 по активной мощности, нажмите кнопку «ОТКЛ» блока синхронизации А2, поверните регулировочные рукоятки сначала возбудителя G3, а затем источника G2 против часовой стрелки до упора, отключите выключатели «СЕТЬ» возбудителя G3, источника G2, блока синхронизации А2 и фазометра Р4, отключите источник G1 нажатием на кнопку-гриб и последующим отключением ключа-выключателя.

8.Постройте U-образную характеристику I = f(IВ).

35

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8

РЕГИСТРАЦИЯ И ОТОБРАЖЕНИЕ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ВЫХОДАХ СТАТОРНОЙ ОБМОТКИ ТРЕХФАЗНОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Цель работы: определение изменения тока статорной обмотки синхронного генератора при коротком замыкании его выводов.

Задание на подготовку к работе:

1.Изучить теоретическую часть работы по одному из учебников и описанию этой лабораторной работы.

2.Ответить на контрольные вопросы.

3.Ознакомиться с расположением и назначением ручек управления и переключателей стенда (перечень аппаратуры см. в табл. 15).

15.Перечень аппаратуры

Обозначение

Наименование

Тип

Параметры

G1

Трехфазный источник питания

201

400 В ~; 1,6 А

G2

Источник питания двигателя постоянного тока

206

0…220 В ~ 5 А (якорь)

 

 

 

220 В – ; 1 А (возбуждение)

 

 

 

 

G3

Возбудитель машины переменного тока

209

0…40 В – ; 8 А

G4

Машина переменного тока

102.1

50 Вт; 230 В ~ ; 1500 мин-1

G5

Преобразователь угловых перемещений

104

0 … 6000 мин-1

М1

Машина постоянного тока

101.1

80 Вт; 220 В; 0,76 А (якорь)

 

 

 

220 В (возбуждение)

 

 

 

 

А1

Трехполюсный выключатель

301

400 В ~; 1 А;

А2

Блок датчиков тока и напряжения

402.1

3 датчика напряжения 600/3 В

 

 

 

3 датчика тока 1,5 А/3 В

 

 

 

 

А3

Коннектор

330

8 аналоговых диф. входов

 

 

 

8 циф. входов/выходов

 

 

 

 

А4

Персональный компьютер

310

IBM совместимый, Windows 9*,

 

 

 

монитор, мышь, клавиатура,

 

 

 

плата сбора информации

 

 

 

PCI 6023(24)E

 

 

 

 

Р1

Указатель частоты вращения

506.1

2000…0…2000 мин-1

Р2

Мультиметр

501

0…1000 В – ~

 

 

 

0…20 А – ~

 

 

 

 

Описание электрической схемы соединений (рис. 20)

Обмотка возбуждения машины постоянного тока, используемой как двигатель М1 с независимым возбуждением, присоединена к нерегулируемому выходу «ВОЗБУЖДЕНИЕ» источника G2, к регулируемому выходу «ЯКОРЬ» которого присоединена якорная

36

цепь этой же машины. Вход питания источника G2 присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток «220 В ~» трехфазного источника G1.

Обмотка ротора машины переменного тока, используемой как генератор G4, через гнезда F1, F3 присоединена к выходу возбудителя G3, вход питания которого присоединен с помощью электрического шнура к одной из двух розеток «220 В ~» трехфазного источника G1.

ВыводыстаторнойобмоткигенератораG4 замкнутынакороткочерезвыключательА1. В цепь одной фазы между генератором G4 и выключателем А1 включена первичная обмотка датчика тока блока А2, вторичная обмотка присоединена к дифференциаль-

ному аналоговому входу ACH0 – ACH8 коннектора А3.

Коннектор А3 с помощью плоского провода соединен с платой сбора информации персонального компьютера А4.

Частоту вращения генератора G4 можно контролировать с помощью указателя Р1, соединенного с входом преобразователя угловых перемещений G5.

Междуфазное напряжение генератора G4 можно контролировать вольтметром Р2.

Рис. 20. Регистрация и отображение тока короткого замыкания на выходах статорной обмотки трехфазного синхронного генератора

Указания по проведению эксперимента

1.Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

2.Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (рис. 13).

3.Соедините гнезда защитного заземления устройств, используемых в эксперименте, с гнездом РЕ источника G1.

4.Соединитеаппаратурувсоответствиисэлектрическойсхемойсоединений(рис. 20).

37

5.Переключатели режима работы источника G2, возбудителя G3 блока синхронизации А2 и выключателя А3 переведите в положение «РУЧН».

6.Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 поверните против часовой стрелки до упора.

7.Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

8.Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку «ВКЛ» источника G2.

9.Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите частоту вращения двигателя М1 (генератора G4) 1500 мин-1.

10.Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку «ВКЛ» возбудителя G3.

11.Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, установите междуфазное напряжение генератора G4, например, 230 В.

12.Переведите в рабочее состояние персональный компьютер А4, войдите в каталог С:\Программное обеспечение учебного лабораторного комплекса «Электрические машины»\Осциллографы, вызовите прикладную программу «Записывающий осциллограф».

13.Используя возможности программы «Записывающий осциллограф», установите продолжительность записи переходного процесса при коротком замыкании.

14.Переключатель режима работы выключателя А1 установите в положение

«РУЧН».

15.Включите выключатель «СЕТЬ» выключателя А1.

16.Запустите программу «Записывающий осциллограф» и сразу после этого нажмите кнопку «ВКЛ» выключателя А1.

17.Через 2–3 секунды нажмите кнопку «ОТКЛ» выключателя А1.

18.Изменение тока статорной обмотки генератора G4 при коротком замыкании его выводов наблюдайте на мониторе компьютера.

19.По завершении эксперимента поверните регулировочные рукоятки сначала у возбудителя G3, а затем у источника G2 против часовой стрелки до упора, отключите выключатели «СЕТЬ» возбудителя G3 источника G2 и выключателя А1, отключите источник G1 нажатием на кнопку-гриб и последующим отключением ключа-выключателя.

Контрольные вопросы

1.Расскажите об устройстве и принципе действия синхронного генератора.

2.Какие зависимости называют рабочими характеристиками синхронного генера-

тора?

3.Какие существуют типы генераторов переменного тока?

4.Каково устройство синхронного генератора?

5.Расскажите об областях применения синхронных генераторов.

6.Как можно изменять напряжение генератора переменного тока?

38

7.Объясните поведение внешних характеристик синхронного генератора при различных видах нагрузки.

8.Объясните поведение регулировочных характеристик синхронного генератора при различных видах нагрузки.

9.Как включить синхронный генератор на параллельную работу с другим генера-

тором?

10.Как включить синхронный генератор на параллельную работу с сетью?

11.Как с изменением нагрузки необходимо менять ток возбуждения, чтобы компенсировать падение напряжения в обмотке якоря и действие реакции якоря?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Копылов И.П. Электрические машины : учеб. для вузов. – 2-е изд., перераб. – М.:

ВШ, Логос, 2000. – 607 с.

2.Кацман М.М. Электрические машины: учеб. для студентов средн. проф. учебных заведений. – 3-е изд., испр. – М.: ВШ, 2000. – 463 с.: ил.

3.Кулик Ю. А. Электрические машины : учеб. пособ. для втузов. – М.: ВШ, 1971. –

456 с.

4.Костенко М. П. Электрические машины. Часть 2 / М. П. Костенко, Л. М. Пиотровский. – Л.: Энергия, 1973. – 648 с.

39

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]