Выполнение работы. Схема для испытаний синхронного генератора представлена на рис

Схема для испытаний синхронного генератора представлена на рис. 16.

Приводным двигателем синхронного генератора является двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением . Регулирование частоты вращения осуществляется резистором , который перед пуском двигателя должен быть полностью выведен.

Возбуждение синхронного генератора питается от сети постоянного тока, ток возбуждения регулируется с помощью делителя напряжения .

Нагрузкой генератора является регулируемое активное сопротивление и индуктивное сопротивление .

Характеристика холостого хода

Характеристика холостого хода представляет собой зависимость напряжения (ЭДС) обмотки статора от тока возбуждения при токе статора, равном нулю, и номинальной частоте вращения.

Характеристику снимают при убывающем токе возбуждения , плавно изменяя его величину в одном направлении.

При построении опытную характеристику холостого хода смещают параллельно самой себе по оси абсцисс так, чтобы она проходила через начало координат (рис. 17).

Результаты измерений записывают в табл. 17.

Таблица 17


А	В	А

Нагрузочная характеристика

Нагрузочная характеристика (индукционная нагрузочная характеристика) представляет собой зависимость напряжения на зажимах генератора от тока возбуждения при постоянных значениях тока статора , частоте вращения и коэффициенте мощности (чисто реактивная нагрузка).

Эта характеристика используется для определения расчетного индуктивного сопротивления , близкого по своему значению к индуктивному сопротивлению рассеяния .

Для проведения опыта к статору подключают индуктивную катушку. Изменяя сопротивление перемещением сердечника и регулируя ток , устанавливают номинальный ток статора при напряжении . Затем, уменьшая напряжение снижением тока возбуждения, поддерживают неизменным ток статора путем регулирования . В табл.18 записывают значения напряжения и ток возбуждения для 4-5 точек характеристики, которую строят в одних и тех же координатах с характеристикой холостого хода.

Таблица 18

		Примечание
А	В

Внешние характеристики

Внешняя характеристика представляет зависимость напряжения от тока статора при постоянных значениях тока возбуждения , коэффициента мощности и частоте вращения ; при и .

Характеристики снимают при активной нагрузке ) и смешанной активно – индуктивной нагрузке ().

При активной нагрузке генератор включают на активное сопротивление При смешанной нагрузке – параллельно соединенные активное и индуктивное сопротивления.

Регулируя величины и , поддерживают во время опыта равенство токов в них () так, чтобы угол оставался постоянным ().

Для снятия первой точки внешней характеристики при изменении нагрузки регулируют ток возбуждения и сопротивление нагрузки так, чтобы при номинальном токе статора и заданном напряжение генератора было равно номинальному . Затем при том же токе возбуждения снимают 4 – 5 точек характеристики, уменьшая ток статора до нуля (выключатель выключен, движок резистора в положении «¥»). В табл.19 записывают значения токов статора и напряжение .

Таблица 19



А	В	А	А	А	В

Регулировочная характеристика

Регулировочная характеристика представляет зависимость тока возбуждения от тока статора при

Эта характеристика показывает, как надо регулировать ток возбуждения генератора при изменении нагрузки, чтобы напряжение оставалось постоянным. В работе требуется снять регулировочные характеристики при для режима работы генератора на активную и активно – индуктивную нагрузки ( и ). Записать 4 – 5 точек, обязательно записать точку при (выключатель выключен) и когда .

Данные опыта заносят в табл. 20.

Таблица 20



А	А	А	А

Характеристики короткого замыкания

Характеристики короткого замыкания представляют собой зависимости тока статора от тока возбуждения при коротком замыкании (рис.18):

1) всех трех фаз между собой (трехфазное к.з.),

2) двух фаз между собой (двухфазное к.з.),

3) одной фазы замкнутой на нейтральную точку,

Последний опыт проводится в том случае, если нейтральная точка выведена на щиток генератора.

Для каждой характеристики достаточно снять 2 – 3 точки, включая точку Данные опыта записывают в табл. 21.

По опытным данным на основе характеристик холостого хода и нагрузочной определяют реактивное сопротивление рассеяния и н.с. продольной реакции якоря. Для этого на нагрузочной характеристике (рис.17) берут точку А, соответствующую номинальному напряжению, и проводят прямую АВ параллельно оси абсцисс.

Таблица 21

Трехфазное к.з.	Двухфазное к.з.	Однофазное к.з.

А	А	А	А	А	А

На этой прямой откладывают отрезок АС=ОК, равный току (или н.с.) возбуждения при трехфазном короткого замыкании. Из точки С проводят прямую СД параллельно линейной части характеристики холостого хода. Далее из точки Д опускают перпендикуляр на отрезок АС. Треугольник АДЕ называют реактивным, причем его сторона ДЕ пропорциональна ЭДС рассеяния При этом реактивное сопротивление где при расчете принимаются фазные значения ЭДС и токов.

Определение процентного изменения напряжения производится с помощью диаграммы электродвижущих и намагничивающих сил (э.н.с.). Эта диаграмма (рис.) строится для тока и В осях координат в первом квадранте строят характеристику холостого хода. По оси ординат строят номинальный ток нагрузки и под углом вектор напряжения , от конца которого откладывают вектор активного падения напряжения К концу последнего вектора под углом 90° в сторону опережения относительно вектора тока, откладывается вектор реактивного падения напряжения (см. рис.,отрезок ДЕ). Замыкающая этих векторов определяет вектор ЭДС , которая наводится магнитным потоком обмотки возбуждения и реакции якоря. Суммарная н.с. определяется комплексным уравнением

Векторы н.с. строят в масштабах пропорциональных им токов возбуждения. Величина вектора определяется по характеристике холостого хода; по направлению он опережает вектор наводимой им ЭДС на 90°. Результирующая н.с. обмотки возбуждения Величина вектора определяется из реактивного треугольника (отрезок ЕА); по направлению вектор совпадает с вектором тока . По вектору и характеристике холостого хода, определяют вектор ЭДС, действующий в режиме холостого хода ().