Исследование синхронного генератора.

Исследование синхронного генератора.

Цель работы: Изучить особенности устройства синхронного генератора; построить характеристики холостого хода, внешнюю и регулировочную.

Теоретические основы работы:

Синхронные машины представляют собой электрические машины переменного тока, у которых ротор вращается с той же скоростью, что и магнитное поле статора. Синхронный генератор состоит из двух основных частей: неподвижного статора и подвижного ротора. Статор синхронной машины по устройству не отличается от статора асинхронной машины. Ротор – система электромагнитов питаемых постоянным током извне через два кольца и щетка. Ротора генератора приводится во вращение первичным двигателем. Магнитное поле ротора, вращаясь пересекает обмотку статора и наводит в ней ЭДС. Частота наведенной ЭДС пропорционально скорости вращения ротора: f = n₁*p/60.

Электрические схемы соединений:

АВ₂

АВ₃

2 LnhtbEyPQU+DQBCF7yb+h82YeLML1YBFloYYNenRYmJ6W9gRUHaWsFtK/73jqZ5mJu/lzffy7WIH MePke0cK4lUEAqlxpqdWwUf1evcIwgdNRg+OUMEZPWyL66tcZ8ad6B3nfWgFh5DPtIIuhDGT0jcd Wu1XbkRi7ctNVgc+p1aaSZ843A5yHUWJtLon/tDpEZ87bH72R6vA1/OuOo/l5/fBN3X5QrZ62L0p dXuzlE8gAi7hYoY/fEaHgplqdyTjxaAgieI1W1m458mGZJPyUitI4xRkkcv/DYpfAAAA//8DAFBL AQItABQABgAIAAAAIQC2gziS/gAAAOEBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBl c10ueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADj9If/WAAAAlAEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALwEAAF9yZWxz Ly5yZWxzUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAF0zb72cAgAAUwUAAA4AAAAAAAAAAAAAAAAALgIAAGRycy9l Mm9Eb2MueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAD6OBETeAAAACQEAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAA9gQAAGRy cy9kb3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPMAAAABBgAAAAA= " filled="f" stroked="f" strokeweight="2pt">

R_н

АВ

+

-

Д

Г

l di54bWxMj0FLw0AQhe9C/8Mygje7sQRNYzYlFBV6bCOIt012TKLZ2ZDdpum/d9qL3t5jPt68l21m 24sJR985UvCwjEAg1c501Ch4L1/vExA+aDK6d4QKzuhhky9uMp0ad6I9TofQCA4hn2oFbQhDKqWv W7TaL92AxLcvN1od2I6NNKM+cbjt5SqKHqXVHfGHVg+4bbH+ORytAl9Nu/I8FB/fn76uiheyZbx7 U+rudi6eQQScwx8Ml/pcHXLuVLkjGS969qs4ZvQqeMOFWD+tQVQskjgBmWfy/4b8FwAA//8DAFBL AQItABQABgAIAAAAIQC2gziS/gAAAOEBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBl c10ueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADj9If/WAAAAlAEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALwEAAF9yZWxz Ly5yZWxzUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAP/F2LudAgAAUgUAAA4AAAAAAAAAAAAAAAAALgIAAGRycy9l Mm9Eb2MueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhACsaM3vdAAAACwEAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAA9wQAAGRy cy9kb3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPMAAAABBgAAAAA= " filled="f" stroked="f" strokeweight="2pt">

V₁

V₂

A₁

A₂

A₃

A₄

A₅

Hz

АВ₁

C₁

C₂

C₃

И₁

И₂

ШОВ

И₁Я₁Ш₁

ЯШ

Ш

Я

И₂Я₂

РРН

СОВ

ШОВ

R_р

R_п

П₁,П₂,П₃,П₄

ламповый реостат

Элементы схемы:

1.

Г

Источник постоянного тока 220В;

2. – Трехфазный синхронный генератор, тип БМ3-4,5-4; f = 50 Гц; Р = 4,5 кВт; cos = 0,8; Статор: U_н = 230 В; I_н = 11,5; соединение звездой; Ротор: U_н = 220 В; I_н = 10; n = 1500 об/мин;

3. R_п – пусковой реостат;

4. R_р – регулировочный реостат;

5. R_н – трехфазный ламповый реостат;

6. РРН – ручной регулятор напряжения;

7. АВ, АВ₁, АВ₂, АВ₃ – автоматический выключатель;

8. П₁, П₂, П₃, П₄ – пакетные выключатели трехполюсные;

9. V₁– вольтметр, тип М367, постоянного тока, класс точности 1,5, цена деления 0-250;

10. V₂– вольтметр, тип Э370, переменного тока, класс точности 1, цена деления 0-250;

11. А₁ – амперметр, тип Э30, переменного тока, класс точности 1,5, цена деления 0-10;

12. А₂ – амперметр, тип Э30, переменного тока, класс точности 1,5, цена деления 0-10;

13. А₃ – амперметр, тип Э30, переменного тока, класс точности 1,5, цена деления 0-10;

14. А₄ – амперметр, тип М367, постоянного тока, класс точности 1,5, цена деления 0-20;

15. А₅ – амперметр, тип М309, постоянного тока, класс точности 1,5, цена деления 0-10;

16. Hz – частотомер на 50 Гц.

Результаты наблюдений/вычислений:

Данные для характеристики холостого хода.

№	1.	2.	3.	4.	5.	6.
Iв, А	5,75		2,5		1,5
E0, В
f, Гц		50,5	50,75	50,8

Данные для внешней характеристики.

№	U, В	Iн, А	Iв, А	f, Гц
1.			5,45
2.
3.		2,5	4,75
4.			4,6

Данные для регулировочной характеристики.

№	U, В	Iн, А	Iв, А	f, Гц
1.
2.			4,5
3.		2,5	4,7
4.

Характер графических зависимостей, полученных в результате обработки данных:

Характеристика холостого хода.

Внешняя характеристика.

Регулировочная характеристика.

Вывод: Синхронная машина – это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой равна частоте магнитного поля в воздушном зазоре.

Основными частями синхронного генератора являются якорь и индуктор. Наиболее частым исполнением является такое, при котором якорь располагается на статоре, а на отделённом от него воздушным зазором роторе находится индуктор. Якорь представляет собой одну или несколько обмоток переменного тока. Индуктор состоит из полюсов – электромагнитов постоянного тока или постоянных магнитов. Индукторы синхронных машин имеют две различные конструкции: явнополюсную или неявнополюсную. Явнополюсная машина отличается тем, что полюса ярко выражены и имеют конструкцию, схожую с полюсами машины постоянного тока. При неявнополюсной конструкции обмотка возбуждения укладывается в пазы сердечника индуктора. Неявнополюсные конструкции применяются в быстроходных машинах, чтобы уменьшить механическую нагрузку на полюса.

Принцип действия синхронного генератора основан на явлении электромагнитной индукции; при вращении ротора магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, сцепляется поочередно с каждой из фаз обмотки статора, индуцируя в них ЭДС. В наиболее распространенном случае применения трехфазной распределенной обмотки якоря в каждой из фаз, смещенных друг относительно друга на 120 градусов, индуцируется синусоидальная ЭДС. Соединяя фазы по схемам «треугольник» или «звезда», на выходе генератора получают трехфазное напряжение.

Реакция якоря – воздействие магнитного поля, создаваемого электрическим током якоря электрической машины, на её главные полюса.

Частота наведенной ЭДС синхронного генератора зависит от частоты вращения ротора и числа пар полюсов.

Дата добавления: 2015-09-29