Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
22
Цель работы – исследование характеристик генератора при параллельной работе с сетью переменного тока.
I. Программа работы
1. Ознакомление с конструкцией и паспортными данными синхронного генератора.
2. Снятие угловой характеристики синхронного генератора.
3. Снятие U-образной характеристики синхронного генератора.
II. Общие сведения и описание установки
Общие сведения и описание установки; принцип действия синхронного генератора; в целом изложены в лабораторной работе 3. В данной работе снимаются специфические характеристики синхронного генератора, которые имеют значение для машин, включенных на параллельную работу с сетью.
Только для синхронной машины имеют значение угловые характеристики рис.1. Угловой характеристикой синхронной машины называется зависимость момента М от угла нагрузки θ. На рис.1 представлена угловая характеристика неявнополюсного генератора. При работе без нагрузки угол θ между векторами МДС статора и ротора равен нулю. При нагрузке вектор МДС ротора смещается на угол θ. Для устойчивой работы угол не должен превышать критическое значение (π/2).
Угловая характеристика генератора, включенного на параллельную работу, аналогична угловой характеристике синхронного двигателя, но характеристика двигателя располагается в третьем квадранте системы. То есть эта зависимость выражается отрицательными значениями момента М и угла θ. Таким образом, угловая характеристика СМ представляет собой две полуволны: положительную, соответствующую генераторному режиму работы, и отрицательную, соответствующую двигательному режиму. В СГ рост нагрузки сопровождается увеличением угла θ в направлении вращения ротора, а в СД увеличение нагрузки на вал сопровождается увеличением угла θ в направлении, противоположном вращению ротора т. е. вектор МДС ротора (ось полюсов ротора) отстает от вектора МДС статора.
С учетом выражения (11) (работа №3) формула для момента неявнополюсной СМ примет вид кривой на рис. 5.1.
,
Рис. 5.1
Для СМ также снимаются U-образные кривые т.е. зависимости тока машины I1 от тока возбуждения IВ= If (при постоянной активной нагрузке), рис.5.2. При изменении тока возбуждения генератора, подключенного на параллельную работу с сетью в цепи СГ возникает реактивный ток (рис.5.3). При изменении тока возбуждения изменяется лишь реактивная составляющая тока статора, т.е. реактивная мощность машины.
Рис. 5.2. Рис.5.3.
Любой нагрузке генератора соответствует такое значение тока возбуждения i’в, при котором ток статора минимален и равен активной составляющей тока статора I1мин = I1cosφ1. В этом случае СГ работает с cosφ1=1.
Перевозбужденная СМ на холостом ходу относительно сети эквивалентна емкости (отдает в сеть реактивную мощность). Недовозбужденная СМ на холостом ходу относительно сети эквивалентна индуктивности (потребляет из сети реактивную мощность).
IV. Контрольные вопросы
1. Что такое угол нагрузки синхронной машины?
2. Что называется угловой характеристикой синхронного генератора, какой вид она имеет и как снимается экспериментально?
3. На какие два типа разделяются синхронные машины в зависимости от конструкции ротора, в чем отличие их угловых характеристик?
4. Что такое критический угол нагрузки и чему он равен?
5. Чем отличаются угловые характеристики синхронного генератора и двигателя?
6. Как изменится угловая характеристика генератора при увеличении тока возбуждения?
7. Что называется U-образной характеристикой синхронного генератора и как она снимается экспериментально?
8. Как изменяется вид U-образной характеристики генератора при большем значении активной нагрузки?
9. Какой характер имеет ток статора перевозбужденного генератора?
10. В какой режим перейдет генератор при угле нагрузки большем критического?
11. Как изменяется ток возбуждения, соответствующий минимуму характеристики I1=f(Iв) генератора при большей активной мощности нагрузки?
12. Объясните принцип действия трехфазного синхронного генератора. Какой генератор называется машиной обращенного типа?
V. Порядок выполнения работы
Ознакомиться с конструкцией синхронного генератора на стенде и по плакатам в лаборатории электрических машин.
Записать паспортные данные синхронного генератора и приводного электродвигателя, предназначенных для выполнения лабораторной работы.
Собрать схему синхронного генератора с приводным электродвигателем и электроизмерительными приборами (рис.5.4).
Угловая характеристика синхронного генератора
• Представить собранную схему для проверки преподавателю и получить разрешение на включение лабораторной установки.
• Осуществите ручное подключение к сети синхронного генератора G4 методом точной синхронизации в соответствии с указаниями по проведению включения (стр.31-33).
Рис.5.4
• Включите выключатель "СЕТЬ" фазометра Р6.
• Установите вращением регулировочной рукоятки возбудителя G3 требуемый ток возбуждения If генератора G4, например 1,5 А, и не меняйте его в ходе эксперимента.
• Вращая регулировочную рукоятку источника G2, увеличивая напряжение якоря М1 до 230 В, изменяйте угол δ нагрузки и записывайте показания фазометра Р6, ваттметра и варметра измерителя мощностей РЗ и вольтметра, блока Р2 в таблицу 5.1.
Таблица 5.1
|
δ,град |
||||||||||
|
Р,Вт |
||||||||||
|
Q, В-Ар |
||||||||||
|
U, B |
• 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.
• По завершении эксперимента, вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгрузите генератор G4 по активной мощности, установив напряжение якоря двигателя UM1=180 В, отключите выключатели "СЕТЬ" фазометра Р6.
U-образная характеристика синхронного генератора
• Установите вращением регулировочной рукоятки источника G2 требуемую активную мощность Р генератора G4, например 30 Вт, и поддерживайте её в ходе эксперимента.
• Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, изменяйте ток возбуждения If (0,8 A…3A) генератора G4 и записывайте показания амперметров Р4, Р5 в таблицу 5.2.
Таблица 5.2
|
If, A |
||||||||||
|
I, A |
• 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.
• 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 и блока синхронизации А2, отключите источник G1 нажатием на кнопку - гриб и последующим отключением ключа - выключателя.
• Постройте угловые характеристики P=f(δ),Q=f(δ),U=f(δ).
• Постройте U-образную характеристику I = f (If).
VI. Содержание отчета
1. Схема проведения опытов, краткое описание порядка снятия угловых и U-образных характеристик.
2. Таблицы опытных и расчетных данных и расчетные формулы.
3. Графики рабочих и U-образных характеристик синхронного генератора и краткие выводы.
4. Паспортные данные исследуемого генератора и приводного двигателя.