Ответы на контрольные вопросы

Лабораторная работа №3

Исследование характеристик и правил эксплуатации синхронного генератора (СГ)

Цели работы:
1. Закрепить знания принципа работы и устройства;
2. Изучить рабочие характеристики, а также основные вопросы эксплуатации СГ.

 

Рисунок 1.1 – Схема установки для исследования характеристик и вопросов эксплуатации судового СГ

 

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Морской институт

Кафедра СЭО

 

Лабораторная работа № 3

Исследование характеристик и правил эксплуатации синхронного генератора (СГ)

 

 

Выполнил:
Студент группы
Э/б 17-1-о

Новиков Виктор

Проверил:

Нагирняк А.А.

 

Севастополь

2020

 

Схема установки позволяет:

– производить пуск (останов) генераторного агрегата;

– подавать начальное возбуждение и регулировать напряжение СГ;

– производить прием нагрузки на СГ и снятие нагрузки;

– измерять параметры СГ – мощность, напряжение, частоту, ток нагрузки, ток возбуждения;

– изменять характер нагрузки СГ;

– снимать рабочие характеристики СГ.

Описание лабораторной установки

Схема лабораторной установки для исследования эксплуатации судового синхронного генератора изображена на рисунке 1.1. Лабораторная установка включает в себя исследуемый СГ, смонтированный в одном корпусе с первичным двигателем (М), роль которого выполняет двигатель постоянного тока, а также комплект аппаратуры управления и контроля, электроизмерительных приборов, которые размещены на панели управления установки. Для нагрузки СГ используются реостаты, электромагнитные устройства с переменной индуктивностью и батареи конденсаторов.

Первичный двигатель постоянного тока имеет полуавтоматический пускатель с кнопочным пультом управления. Принцип действия и конструкция этого пускателя в данной работе не изучается, но его схема соединений, собранная постоянно, изображена на наборной панели установки. При желании студенты могут самостоятельно изучить порядок ее работы.

При сборке схемы надо четко определить, какая аппаратура необходима для проведения заданных экспериментов, и собирать сначала силовые цепи, а затем цепь обмотки возбуждения и параллельные цепи электроизмерительных приборов.

 

Вывод: В данной лабораторной работе мы закрепили знания о принципе работы СГ. Изучили рабочие характеристики, а также разобрали основные вопросы СГ.

 

 

Ответы на контрольные вопросы

 

1)Он состоит из неподвижного статора, в пазах сердечника которого уложена трехфазная обмотка переменного тока, и вращающегося ротора, на котором расположена обмотка возбуждения постоянного тока, получающая питание либо через щеточное устройство и контактные кольца, либо от возбудителя. Статор генератора по устройству не отличается от статора асинхронного двигателя. Одним из основных недостатков при обслуживании судовых синхронных генераторов является наличие щёточно-кольцевого аппарата. Этот узел наиболее изнашивается в процессе работы. Большое количество пыли от угольных щёток загрязняет обмотки, создавая проводниковые мосты между токоведущими частями синхронного генератора и корпусом: ухудшается изоляция генератора, уменьшая срок их службы, требуется внеочередной ремонт с полной разборкой.

2) Регулирование напряжения БСГ осуществляется в большинстве случаев системами АФК, включенными на обмотку возбуждения возбудителя. В общем случае при смешанной нагрузке, (для реальных судовых систем это активно-индуктивная нагрузка), реакция якоря является частично поперечной, частично продольной. При анализе и расчете реакции якоря для явнополюсных генераторов токи, МДС и магнитный поток якоря разлагают на составляющие по продольной и поперечной осям и рассматривают их отдельно, что позволяет значительно упростить количественный учет реакции якоря. Такой прием лежит в основе так называемой теории двух реакций.

Компоновка судовых СГ. В настоящее время наибольшее распространение в судовых электроэнергетических системах получили бесщеточные СГ (БСГ) с вращающимися выпрямителями (ВВ) в роторе.

3) Реакцией якоря называется воздействие магнитного поля, создаваемого током якоря, на магнитное поле главных полюсов машины. В режиме холостого хода ток якоря равен нулю и магнитное поле машины образуется только главными полюсами. Оно симметрично относительно оси главных полюсов и относительно геометрической нейтрали. Если отключить обмотку возбуждения и подключить якорь к источнику питания, то протекающий в обмотке якоря ток создаст магнитное поле, показанное на рисунке. Магнитная ось полюсов этого поля совпадает с осью щеток и перпендикулярна оси поля главных полюсов. Вращение якоря не влияет на картину поля якоря, т. к. распределение тока в обмотке якоря остается постоянным. В рабочем режиме машины включены обе обмотки и магнитное поле образуется суммированием обоих полей. В результате ось магнитного поля поворачивается на некоторый угол и на этот же угол поворачивается физическая ней траль. Так как при одинаковом направлении вращения, направление тока якоря двигателя и генератора разное, то направление магнитного поля якоря и смещение физической нейтрали в этих режимах будет противоположным. В режиме генератора ней траль смещается в сторону вращения, а в режиме двигателя – против вращения.

4) Техническая эксплуатация судовых СГ включает в себя две составляющие:

– использование по прямому назначению в соответствии с технической инструкцией по эксплуатации завода – изготовителя;

– техническое обслуживание СГ в соответствии с руководящими документами по технической эксплуатации судового ЭО.

Использование по прямому назначению в соответствии с технической инструкцией по эксплуатации завода – изготовителя включает приготовление к работе, прием, снятие нагрузки и останов СГ, обслуживание в работе на основе знаний правил эксплуатации СГ, знание наиболее характерных и специальных режимов работы СГ.

В качестве примера специального режима ниже рассмотрена перегрузка СГ, а также требования по качеству напряжения судовых СГ.