同步電機(jī)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
三相同步發(fā)電機(jī)的
運(yùn)行特性
電機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
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一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.掌握三相同步發(fā)電機(jī)的空載、短路及零功率因素負(fù)載特性的實(shí)驗(yàn)求取法
2.學(xué)會(huì)用試驗(yàn)方法求取三相同步發(fā)電機(jī)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)
二、實(shí)驗(yàn)參數(shù)
實(shí)驗(yàn)在電力系統(tǒng)監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，每套實(shí)驗(yàn)裝置以直流電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，配置常規(guī)儀表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，本次同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行試驗(yàn)，僅采用常規(guī)控制方式。
同步發(fā)電機(jī)的參數(shù)如下
額定功率 2kw
額定電壓 400v
額定電流 3.6A
額定功率因素 0.8
接法 Y
三、實(shí)驗(yàn)原理
工作原理
◆主磁場(chǎng)的建立：勵(lì)磁繞組通以直流勵(lì)磁電流，建立極性相間的勵(lì)磁磁場(chǎng)，即建立起主磁場(chǎng)。
◆ 載流導(dǎo)體：三相對(duì)稱(chēng)的電樞繞組充當(dāng)功率繞組，成為感應(yīng)電勢(shì)或者感應(yīng)電流的載體。
◆ 切割運(yùn)動(dòng)：原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)（給電機(jī)輸入機(jī)械能），極性相間的勵(lì)磁
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磁場(chǎng)隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組（相當(dāng)于繞組的導(dǎo)體反向切割勵(lì)磁磁場(chǎng)）。
◆ 交變電勢(shì)的產(chǎn)生：由于電樞繞組與主磁場(chǎng)之間的相對(duì)切割運(yùn)動(dòng)，電樞繞組中將會(huì)感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三相對(duì)稱(chēng)交變電勢(shì)。通過(guò)引出線(xiàn)，即可提供交流電源。
◆ 感應(yīng)電勢(shì) 有效值：每相感應(yīng)電勢(shì)的有效值為
◆ 感應(yīng)電勢(shì) 頻率： 感應(yīng)電勢(shì)的頻率決定于同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速n 和極對(duì)數(shù)p ，即
◆ 交變性與對(duì)稱(chēng)性：由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)極性相間，使得感應(yīng)電勢(shì)的極性交變；由于電樞繞組的對(duì)稱(chēng)性，保證了感應(yīng)電勢(shì)的三相對(duì)稱(chēng)性。
同步轉(zhuǎn)速
◆同步轉(zhuǎn)速 從供電品質(zhì)考慮，由眾多同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)構(gòu)成的交流電網(wǎng)的頻率應(yīng)該是一個(gè)不變的值，這就要求發(fā)電機(jī)的頻率應(yīng)該和電網(wǎng)的頻率一致。我國(guó)電網(wǎng)的頻率為50Hz ，故有：
◆要使得發(fā)電機(jī)供給電網(wǎng)50Hz的工頻電能，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速必須為某些固定值，這些固定值稱(chēng)為同步轉(zhuǎn)速。例如2極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為3000r/min，4極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，依次類(lèi)推。只有運(yùn)行于同步轉(zhuǎn)速，同步電機(jī)才能正常運(yùn)行，這也是同步電機(jī)名稱(chēng)的由來(lái)。
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運(yùn)行方式
◆同步電機(jī)的主要運(yùn)行方式有三種，即作為發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和補(bǔ)償機(jī)運(yùn)行。 作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)最主要的運(yùn)行方式，作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行是同步電機(jī)的另一種重要的運(yùn)行方式。同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，在不要求調(diào)速的場(chǎng)合，應(yīng)用大型同步電動(dòng)機(jī)可以提高運(yùn)行效率。近年來(lái)，小型同步電動(dòng)機(jī)在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開(kāi)始得到較多地應(yīng)用。 同步電機(jī)還可以接于電網(wǎng)作為同步補(bǔ)償機(jī)。這時(shí)電機(jī)不帶任何機(jī)械負(fù)載，靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感性或者容性無(wú)功功率，以達(dá)到改善電網(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目的。
三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程
1、空載實(shí)驗(yàn)
①實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)時(shí)啟動(dòng)原動(dòng)機(jī)（直流電動(dòng)機(jī)），將發(fā)電機(jī)拖到額定轉(zhuǎn)速，電樞繞組開(kāi)路，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流使電樞空載電壓達(dá)到120%UN值左右，讀取三相線(xiàn)電壓和勵(lì)磁電流，作為空載特性的第一點(diǎn)。然后單方向逐漸減小勵(lì)磁電流，較均勻地測(cè)取6組數(shù)據(jù)，最后讀取勵(lì)磁電流為零的剩磁電壓，將數(shù)據(jù)記錄在表格中。 ②數(shù)據(jù)處理
對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記錄的數(shù)據(jù)記錄處理并完善表格
對(duì)UO的計(jì)算： UO?UAB?UBC?UAC 3
U**對(duì)Uo的計(jì)算： Uo?o UN
*通過(guò)以上公式分別計(jì)算出了UO與Uo，依次記錄在表格中。
對(duì)于勵(lì)磁電流中If的計(jì)算我們需要事先求得電流的修正量?If0，對(duì)于?If0的
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