Определение параметров синхронной машины опытным путём. Схема определения параметров. Измерение индуктивного сопротивления якоря

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.О.СУХОГО

Факультет автоматизированных и информационных систем

Кафедра «Автоматизированный электропривод»

Лабораторная работа № 13

по электрическим машинам

«Определение параметров синхронной машины опытным путём»

Исполнитель:    студент гр. ЭП-31                                                                                                            

Руководитель:   

Гомель, 2005

Цель работы:Изучить методы измерения параметров СМ, а также связь между конструкцией параметрами и процессами СМ.

Теоретическая часть

Эксплуатационные свойства СМ: изменения напряжения или тока при внезапных изменениях нагрузки или возбуждения зависят от параметров СМ:

, и т.д. Параметры СМ зависят от конструкции магнитопроводов статора и ротора и конструкции обмоток. В мощных СМ активные сопротивления значительно меньше, поэтому ими пренебрегают.  Параметры рассчитывают для фазных величин.

Схема определения параметров СМ

TU – регулирующий трансформатор

G – синхронный генератор

M - двигатель

PA1, PA2 - амперметры

PV1, PV2 - вольтметры

R1 – пусковое сопротивление

1.  Измерение индуктивного сопротивления якоря

Магнитный поток якоря проходит только через статор и ротор в режиме, когда ротор вращается синхронно с магнитным полем статора. Отношение напряжения якоря к току якоря в режиме, когда есть только магнитный поток якоря, даёт значение индуктивного сопротивления якоря. Это сопротивление  тем меньше, чем больше зазор между статором и ротором. Если ротор явнополюсный, то сопротивление магнитному потоку по поперечной оси  меньше сопротивления по продольной оси .  Для их измерения используют моменты медленного перехода ротора через продольное и поперечное положение.

При медленных изменениях тока якоря регистрируют его наименьшее и наибольшее значение и значения напряжения. Переводят всё в относительные единицы:

,

;

где N –отсчёт по шкале, ЦД – цена деления, Uном, Iном – номинальные значения напряжения и тока.

Рассчитывают сопротивления:

;     

Определяют установившееся значение тока трёхфазного КЗ:

Umin = 115  B,     Imin = 2 A.

Umax = 117 B,     Imax = 3,5 A.

 Ом,                   Ом.

2.  Измерение индуктивного сопротивления обратной последовательности

Сопротивление  определяет зависимость, между напряжением  и током  обратной последовательности, возникающими в СМ при несимметричном режиме. Т.к. составляющая магнитного поля обратной последовательности вращается против направления вращения ротора, то в демпфирующей обмотке наводятся ЭДС и токи двойной частоты, не пропускающие это поле в ротор. Из-за большого магнитного сопротивления, индуктивное сопротивление обратной последовательности  значительно уменьшено, что приводит к увеличенным токам обратной последовательности или к уменьшению несимметрии напряжений при несимметрии токов.

После измерения  нужно переменить порядок чередования фаз якоря генератора в испытательной схеме, закоротить обмотку возбуждения и установить регулятор напряжения на нуль. Вывести скорость до синхронной, уменьшая пусковое сопротивление, Довести ток якоря до номинального, увеличивая напряжение генератора, Записать значения тока и напряжения, пересчитать их в относительные.

Сравнить полученные значения с паспортным оценить значение тока установившегося двухфазного КЗ:

U = 50 B,      I = 7,3 A.       

3.  Измерение сверхпереходных сопротивлений

Эти сопротивления определяют амплитуды начальных периодических составляющих токов внезапного КЗ. Эти параметры учитывают сопротивление изменению пульсирующего магнитного поля якоря от демпфирующего действия обмоток ротора по продольной и поперечной оси и зависят от конструкции этих обмоток.

В испытательной схеме отсоединить цепь якоря от выпрямителя  (оба конца) и отсоединить от трансформатора одну из фаз генератора (к которой не подключены приборы)

Umin = 40  B,     Imin = 3,1 A.

Umax = 85 B,     Imax = 5,5 A

Сверхпереходное сопротивление по продольной оси:

Сверхпереходное сопротивление по поперечной оси:

4. Характеристика холостого хода.

Характеристика холостого хода – это зависимость ЭДС генератора от тока возбуждения при неизменной скорости и токе нагрузки, равном нулю.

Отключим все фазы генератора от регулирующего трансформатора, оставив амперметр и включив вольтметр, снова подключим  якорь двигателя прежней полярности к выпрямителю и соберем цепь возбуждения генератора.

Включаем стенд, плавно уменьшая пусковое сопротивление до нуля, а током возбуждения задаём ЭДС генератора. Уменьшая ток возбуждения до нуля измеряем характеристику, данные заносим в таблицу 13.1.

Таблица 13.1

Характеристика холостого хода синхронного генератора

5.  Характеристика короткого замыкания.

Характеристика короткого замыкания показываем зависимость тока якоря от тока возбуждения при замкнутых накоротко зажимах якоря и номинальной скорости.

Замкнем все фазы статора на коротко, оставив в одной амперметр, регулятор возбуждения выведем на ноль. Включим стенд, плавно уменьшим пусковое сопротивление до нуля и, увеличиваем ток возбуждения, данные заносим в таблицу 13.2

Таблица 13.2

Характеристика короткого замыкания

Вывод: В результате выполнения данной лабораторной работы изучить методы измерения параметров СМ, а именно: измерили индуктивное сопротивление якоря, измерили индуктивное сопротивление обратной последовательности , измерили сверхпереходные сопротивления , построили характеристики холостого хода и короткого замыкания.