December 11 2017 07:43:39
Навигация
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Характеристики синхронного генератора
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

Характеристики синхронного генератора

Характеристика холостого хода (рис.10): Е =ƒ( IВ ), при разомкнутой внешней цепи т.е. IН = 0, где  Е - ЭДС статора,     IВ - ток возбуждения.

      При холостом ходе синхронного генератора ЭДС создается магнитным потоком электромагнитов:  Е = с·n·Ф. При n = const ЭДС статора равна Е = к·Ф, тогда кривая зависимости магнитного потока может рассматриваться как Ф=ƒ(Iв), т.е. она подобна кривой намагничивания магнитной цепи машины с характерным отражением явления магнитного насыщения (рис.10).

                 Рис.10                                   Рис.11

      Внешняя характеристика (рис.11): U = ƒ(IЯ) определяется основным уравнением генератора и снимается при изменении тока нагрузки (тока якоря), при постоянном токе возбуждения (IВ) и коэффициенте мощности нагрузки (cosφнагр).

    Внешняя характеристика описывается основным электрическим уравнением синхронного генератора                         

U = E IЯ·RЯ IЯ·xЯ ,                  (3)

где U – напряжение на обмотке якоря;

    Е – ЭДС якоря;

      IЯ·RЯ и IЯ·хЯ соответственно активное и реактивное падение  напряжения в якоре;

      IЯ – ток якоря, одновременно являющийся током нагрузки.

    На внешнюю характеристику (рис.11), оказывает влияние реакция якоря. При возникновении токов в обмотке якоря возникает, помимо основного, дополнительное магнитное поле якоря (поле статора).

    Реакцией якоря называется влияние магнитного поля статора на основное поле ротора. В генераторе эффект реакции якоря зависит не только от его величины, но и от характера нагрузки, т.е. от того, будет ли нагрузка генератора активной или реактивной (отстающей или опережающей).

    Если нагрузка имеет активный характер (R), то основное магнитное поле машины  под  действием поля якоря почти не изменяется по величине. В случае

17

активно-индуктивной нагрузки (R,L) поле якоря направлено против основного поля,  при этом машина размагничивается, следовательно, уменьшается ЭДС якоря.

      Если нагрузка имеет активно-емкостной  (R,C) характер направление  поля якоря совпадает с направлением основного поля, поле машины при этом усиливается, ЭДС возрастает.

      Таким образом, по мере увеличения нагрузки, напряжение генератора будет существенно изменяться. Первой причиной изменения является падение напряжения в обмотке якоря (I∙R). Второй причиной является изменение значения ЭДС из-за реакции якоря. В случае емкостной  нагрузки рост ЭДС за счет намагничивающей реакции якоря может быть значительнее, чем падение напряжения в якоре, в результате напряжение на обмотке якоря с увеличением тока нагрузки возрастает.

      Регулировочная характеристика. Регулировочная характеристика представляет собой зависимость тока возбуждения от тока нагрузки при неизменных значениях напряжения на зажимах генератора, скорости вращения и cosφ, т.е.:

             IВ = ƒ(IН),          при U = const,  cosφнагр = const  и  n = const,

где IВ – ток возбуждения генератора, IН – ток нагрузки.

    Практически при эксплуатации синхронных генераторов необходимо поддерживать на их зажимах неизменное напряжение независимо от величины и вида нагрузки.

    Регулировочная характеристика показывает, как надо изменять ток в цепи возбуждения, чтобы с изменением нагрузки на генератор напряжение на его клеммах оставалось неизменным. Вид регулировочных  кривых показан на рис.12.


Рис. 12



18

План работы

1. Ознакомиться с установкой и ее электрической схемой (рис.13). Изучить

   порядок проведения работы.

Рис. 13

2. Произвести пуск установки, для чего включить первичный  двигатель -

   (3-х фазный асинхронный двигатель).

3. Снять характеристику холостого хода.

   Опыт производится при отключенной внешней цепи. Изменяя ток возбуждения от 0 до величины,  при  которой  ЭДС будет равна  Е = ЕН, снять показания приборов  (5 измерений).

    Регулирование тока производить при помощи электронного регулятора, включенного в цепь обмотки возбуждения.

Полученные данные записать в таблицу 1.

                                                                  Таблица 1

№ п/п IВ, ( А ) Е, ( В )



На основании опытных данных построить характеристику холостого хода:

Е = ƒ ( IВ ).

4. Снять внешнюю характеристику генератора для возрастающей нагрузки:

                          U = ƒ ( IН ),     при   IВ = const,     n  = const

  а) возбудить генератор до UН = 120 В;

  б) постепенно изменяя ток нагрузки генератора  IН включением нагрузки

      от 0 до  номинальной величины, снять показания приборов для  5 точек и

      записать в таблицу 2.

19

                                            Таблица 2

№ п/п IН, ( А ) U, ( В ) Примечание



IВ = const

5. По данным опыта построить внешнюю характеристику: U = ƒ (IН ).

6. Снять регулировочную характеристику:

    Опыт проводится при поддержании неизменном значении напряжения (равного 120В):

IВ = ƒ (IН ),        при     U = UН = const,   n = const.

Изменяя нагрузку генератора реостатом от нуля до номинального  значения, снять показания приборов (5 измерений).

    Полученные данные записать в таблицу 3.

                                                                Таблица 3

№ п/п IН,  ( А ) IВ,  ( А ) Примечание



U = const

По данным опыта построить регулировочную характеристику:  IВ = ƒ ( IН ).

Контрольные вопросы

1. Устройство и принцип действия генератора.

2. Уравнение электрического равновесия генератора.

3. Как можно изменить ЭДС в синхронных генераторах?

4. Что такое реакция якоря?

5. Почему генератор называется синхронным?

6. Формулы действующего значения ЭДС и частоты этой ЭДС синхронного генератора.

7. Объясните характер регулировочной характеристики генератора.

8. Объясните характер внешней характеристики.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.02 секунд 2,294,894 уникальных посетителей