Трехфазные нагрузочные цепи Испытание генератора постоянного тока Испытание синхронного двигателя Трехфазные выпрямители Исследование усилителя низкой частоты

Лабораторные работы по ТОЭ

Пуск синхронного двигателя.

Собрать цепь обмотки возбуждения, показанную пунктиром на схеме рис. 1 и под наблюдением преподавателя осуществить пуск синхронного двигателя.

Порядок операций при пуске:

убедиться, что автоматы АВД и АВГ отключены;

поворотом ключа К (по часовой стрелке) подать напряжение на обмотку статора двигателя;

когда стрелка тахометра n приблизится к отметке 1500 об/мин (зеленая метка), подать возбуждение автоматом АВД;

для остановки двигателя отключить статор двигателя ключом К. Затем обесточить обмотку возбуждения ротора автоматом АВД.

4. U-образные характеристики.

Снять и построить U-образные характеристики IC = f(IB) при холстом ходе и в нагрузочном режиме.

Характеристики снимаются для трех значений нагрузочного момента.

а) М1 = 0 (холостой ход)

б) М2 = 0,3МН (нагрузочный режим)

в) М3 = 0,6 МН

Рис. 2. U-образные характеристики

По указанию преподавателя значения моментов могут быть изменены. Общий вид U-образных характеристик показан на рис. 2.

С особой тщательностью должна быть снята точка характеристики, соответствующая минимальному току статора. По показаниям фазометра этой точке должен соответствовать cos  = 1. Следовательно, ток статора имеет только активную составляющую. При моменте М = 0 этот ток обусловлен только потерями в двигателе. Указанный режим работы называется режимом нормального возбуждения. При этом ток возбуждения равен IBH.

При уменьшении тока возбуждения IB < IBH наступает режим недовозбуждения. Он характеризуется потреблением из сети не только активной, но и индуктивной составляющей тока. В результате ток статора растет (левая часть U-образной характеристики).

При увеличении тока возбуждения IB > IBH наступает режим перевозбуждения. Он характеризуется потреблением из сети дополнительной емкостной составляющей тока. Ток статора снова растет (правая часть характеристики), а двигатель, подобно конденсатору, становится источником реактивной энергии. Этот режим имеет важное значение для повышения коэффициента мощности электроустановок.

При снятии U-образной характеристики в режиме холостого хода М1 = 0 должна соблюдаться следующая последовательность операций:

а) убедиться, что двигатель вращается в режиме холостого хода (ток генератора IГ = 0, автомат АВГ отключен);

б) изменяя ток ротора IB перемещением движка резистора RД из одного крайнего положения в другое, записать в таблицу 2 результаты 10-12 измерений. В таблицу вносятся значения тока ротора IB, тока статора IC и cos с указанием характера (”емк.” или ”инд.”). При зашкаливании стрелки фазометра указать лишь характер cos .

Последовательность операций при снятии U-образной характеристики в режиме нагрузки:

а) получить у преподавателя значения нагрузочного тока генератора IГ = IГ1 и IГ = IГ2;

б) осуществить пуск двигателя (см. пункт 3);

в) включить АВГ и движком резистора RГ установить напряжение генератора UГ = 110 В;

г) тумблерами 1,2,3...7 установить заданный ток генератора IГ = IГ1;

д) изменяя ток возбуждения IB резистора RД, записать в таблицу 2 результаты 10-12 измерений (следить за напряжением генератора и при необходимости поддерживать UГ = 110 В);

е) повторить измерения при токе нагрузочного генератора IГ = IГ2. Результаты записать в таблицу 2.

Таблица 2

Холостой ход

 IГ = 0

 М1 = 0

IB, A

IC, A

cos 

Режим нагрузки

 IГ = IГ1

 М2 =

IB, A

IC, A

cos 

Режим нагрузки

 IГ = IГ2

 М3 =

IB, A

IC, A

cos 

Рис. 3. Градуировочная кривая M = F(IГ)

5. Момент на валу синхронного двигателя, соответствующий заданному току генератора IГ, следует определять с помощью градуировочной кривой М = f(IГ). Эта кривая приведена на рис. 3.

6. Снять и построить рабочие характеристики. Общий вид рабочих характеристик n, IC, P1, %, cos  = f(P2) при UC= const, IB= const приведен на рис. 4.

Последовательность операций при снятии рабочих характеристик:

а) осуществить пуск двигателя (см. пункт 3);

б) включить АВГ и движком резистора RГ установить напряжение генератора UГ = 110 В;

в) перемещением движка RД установить cos  = 1;

г) постепенно увеличивая число включенных тумблеров 1,2,3...7, записать показания всех приборов в таблицу 3.

Таблица 3

 Измерено

Вычислено

 

№ п/п

IC

UC

cos 

n

IB

M

P2

P1

A

B

A

B

-

об/мин

A

Нм

Вт

Вт

1

...

7

Рис. 4. Рабочие характеристики синхронного двигателя

Расчетные формулы

Момент синхронного двигателя М определяется по градуировочной кривой М = F(IГ) рис 3.

Полезная мощность на валу:

, Вт.

(3)

Потребляемая мощность:

, Вт.

(4)

КПД двигателя:

, %

(5)

Рис.5. Механическая характеристика

7. Построить механическую характеристику двигателя n = F(M) при UC= const, f = const. Механическая характеристика изображена на рис. 5, она строится по данным таблицы 3.

Механическая характеристика называется абсолютно жесткой поскольку скорость вращения синхронного двигателя не зависит от нагрузки на валу.


На главную