Лабораторная работа № 19

Исследование трехфазного синхронного генератора при работе на автономную нагрузку

Цель работы

Изучение свойств синхронного генератора

План выполнения работы

1. Ознакомиться с паспортными данными синхронного гене­ратора и приборами, необходимыми для исследования.

2. Собрать схему согласно рис. 21.1.

Рис. 21.1. Схема экспериментальной установки.

3. Запустить синхронный генератор.

4. Снять характеристику холостого хода U (I_в) при I = 0, n = const. Нагрузочный реостат полностью отключен. Ток воз­буждения генератора изменяется от I_в, соответствующего U = 1,1 U_н, до нуля, а затем в обратную сторону.

Результаты измерений занести в табл. 21.1.

Таблица 21.1.

5. Снять внешние характеристики генератора U (I) при I_в = const, n = const, cosj = const.

Установить U_xх = 1,1U_н при I = 0.

Увеличивая нагрузку генератора (уменьшая сопротивление нагру­зочного реостата), снять 5 точек. Последние точки должны соответ­ствовать номинальному току генератора или близкому к нему. Далее разгружают генератор и получают восходящую ветвь внешней характе­ристики.

Данные измерений заносят в табл. 21.2.

Таблица 21.2.

6. Снять регулировочные характеристики генератора при U = U_н, n = const, cosj = const.

Синхронный генератор в режиме холостого хода возбуждается до U = U_н, затем генератор постепенно нагружается до I = 1,1 I_н изменением сопротивления нагрузочного рео­стата), поддерживая постоянным U = U_н (изменением тока возбуждения генератора).

Опытные данные заносят в табл. 21.3.

Таблица 21.3.

7. Снять характеристики 2-х и 3-х фазного короткого за­мыкания I (I_в) при U = 0, n = const.

Характеристики трехфазного короткого замыкания снимаются при замкнутых накоротко трех фазах, а двухфазного – при замыкании двух путем изменения тока возбуждения от нуля до значения, соответству­ющего номинальному току статора.

Данные измерений занести в табл. 21.4.

Таблица 21.4.

Методические указания

Характеристики холостого хода в относительных единицах для большинства синхронных машин совпадают с так называемой нормаль­ной характеристикой холостого хода (табл. 21.5).

Таблица 21.5.

Здесь Е*₀, I*_в даны в относительных единицах

; ,

где U_н – номинальное напряжение генератора;

I_вн0 – ток возбуждения, соответствующий номинальному напря­жению при холостом ходе.

Опытная характеристика представляет собой петлю гистерезиса, поэтому в качестве расчетной характеристики используется кривая, проведенная в середине петли гистерезиса.

Содержание отчета

1. Паспортные данные исследуемого генератора и измери­тельных приборов.

2. Схема включения синхронного генератора.

3. Таблицы опытных данных.

4. Графики всех снятых характеристик. Характеристику холостого хода построить в относительных единицах и сравнить ее с нормальной характеристикой холостого хода.

5. По внешней характеристике генератора определить процентное изменение напряжения при изменении нагрузки от нуля до номинальной.

Контрольные вопросы

1. Почему при индуктивной нагрузке синхронного генера­тора его напряжение уменьшается в большей степени, чем при актив­ной?

2. Как влияет на напряжение генератора емкостная на­грузка?

3. Что такое нормальная характеристика холостого хода синхронного генератора? Когда ею пользуются?

4. Почему у внешней характеристики синхронного генера­тора восходящая и нисходящая ветви не совпадают?

5. Почему характеристика холостого хода криволинейная?

6. Почему характеристика короткого замыкания прямолиней­ная?

7. Объяснить относительное расположение характеристик 2-х и 3-х фазного короткого замыкания.