Лабораторная работа № 30

СНЯТИЕ УГЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК P=f(d), Q=f(d), U=f(d)
ТРЕХФАЗНОГО СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Снять угловые характеристики синхронного двигателя и построить график угловых характеристик.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Осуществите пуск в ход синхронного двигателя М1 в соответствии с указаниями по проведению эксперимента раздела 6.1 настоящего руководства (без включения источника G2).

2. Включите выключатели "СЕТЬ" блока мультиметров Р1 и указателя угла нагрузки Р5.

3. Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

4. Регулировочную рукоятку источника G2 поверните против часовой стрелки до упора.

5. Регулировочные рукоятки нагрузки А10 установите в положение "100%".

6. Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.

7. Вращая регулировочную рукоятку источника G2, изменяйте угол нагрузки d двигателя М1 в диапазоне 0…85^○ и заносите показания указателя Р5 (угол нагрузки d), ваттметра (активная мощность Р₁, потребляемаяодной фазойдвигателя М1) и варметра (реактивная мощность Q₁, потребляемая одной фазойдвигателя М1) измерителя мощностей Р2 и мультиметра (линейное напряжение U двигателя М1) блока Р1 в таблицу 6.2.1.

Таблица 6.2.1

d, град
Р1, Вт
Q1, ВАр
U, В

8. В случае перехода двигателя М1 в асинхронный режим работы разгружайте его по активной мощности, вращая регулировочную рукоятку источника G2 против часовой стрелки до тех пор, пока не восстановится синхронная работа двигателя М1 с сетью.

9. По завершении эксперимента нажмите кнопку «ОТКЛ.» источника G1 и отключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

10. Используя данные табл. 6.2.1, вычислите для каждого значения угла d и занесите в
табл. 6.2.2 полные активную Р=3Р₁ и реактивную Q=3Q₁, потребляемые двигателем М1.

Таблица 6.2.2

d, град
Р, Вт
Q, ВАр

11. Используя данные табл. 6.2.1 и 6.2.2, постройте искомые угловые характеристики P=f(d), Q=f(d), U=f(d) трехфазного синхронного двигателя.

ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Источник питания двигателя постоянного тока G2 используется для питания регулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока G4, работающей в режиме генератора с независимым возбуждением.

Активная нагрузка А10 используется для нагружения генератора G4.

Возбудитель G3 служит для питания обмотки возбуждения машины переменного тока М1, работающей в режиме синхронного двигателя.

Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.

Машина (синхронный двигатель) М1 получает питание от источника G1 через трехфазную трансформаторную группу А2 и выключатель А6.

Реостат А9 выполняет роль резистора синхронизации и подключается выключателем А8 к обмотке возбуждения синхронного двигателя М1 на этапе пуска последнего.

С помощью линейного реактора моделируется сопротивление кабеля, питающего двигатель М1.

С помощью мультиметра блока Р1 контролируется линейное напряжение статорной обмотки двигателя М1.

С помощью измерителя Р2 контролируются потребляемая активная и потребляемая (развиваемая) реактивная мощности, испытуемым двигателем М1.

С помощью указателя Р5 контролируется угол нагрузки синхронного двигателя М1.

Рисунок 29 Электрическая схема соединений

ПЕРЕЧЕНЬ АППАРАТУРЫ

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2	~ 400 В / 16 А
G2	Источник питания двигателя постоянного тока	206.1	- 0…250 В / 3 А (якорь) / - 200 В / 1 А (возбуждение)
G3	Возбудитель синхронной машины	209.2	- 0…40 В / 3,5 А
G4	Машина постоянного тока	101.2	90 Вт / 220 В / 0,56 А (якорь) / 2×110 В / 0,25 А (возбуждение)
G5	Преобразователь угловых перемещений		6 вых. каналов / 2500 импульсов за оборот
М1	Машина переменного тока	102.1	100 Вт / ~ 230 В / 1500 мин-
А2	Трёхфазная трансформаторная группа	347.1	3´80 В×А / 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В
А6, А8	Трехполюсный выключатель	301.1	~ 400 В / 10 А
А9	Реостат для цепи ротора машины переменного тока	307.1	3 ´ 0…40 Ом / 1 А
А10	Активная нагрузка	306.1	220 В / 3´0…50 Вт;
А14	Линейный реактор	314.2	3 ´ 0,3 Гн / 0,5 А
Р1	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра 0...1000 В / 0...10 А / 0…20 МОм
Р2	Измеритель мощностей	507.2	15; 60; 150; 300; 600 В / 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 А.
Р3	Указатель частоты вращения	506.2	-2000…0…2000 мин-1
Р5	Указатель угла нагрузки синхронной машины	505.2	– 180°...0...180°

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 31

СНЯТИЕ U–ОБРАЗНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ I=f(I_f)
ТРЕХФАЗНОГО СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Снять U - образной характеристики трехфазного синхронного двигателя.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Осуществите пуск в ход синхронного двигателя М1 в соответствии с указаниями по проведению эксперимента раздела 6.1 настоящего руководства (без включения источника G2).

2. Регулировочную рукоятку источника G2 поверните против часовой стрелки до упора.

3. Регулировочные рукоятки нагрузки А10 установите в положение "100%".

4. Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р1.

5. Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

6. Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.

7. Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите полную активную мощность, потребляемую двигателем М1 из сети, например, 60 Вт (определяется утроением показаний ваттметра измерителя Р2) и поддерживайте её в ходе эксперимента неизменной.

8. Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, изменяйте ток возбуждения I_f (в диапазоне до 2 А) двигателя М1 и записывайте показания амперметров Р3.2 (ток I_f) и Р3.3 (ток I статорной обмотки двигателя) в таблицу 6.3.1.

Таблица 6.3.1

If, A
I, A

9. В случае перехода двигателя М1 в асинхронный режим работы разгружайте его по активной мощности, вращая регулировочную рукоятку источника G2 против часовой стрелки до тех пор, пока не восстановится синхронная работа двигателя М1 с сетью.

10. По завершении эксперимента нажмите кнопку «ОТКЛ.» источника G1 и отключите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.

11. Используя данные табл. 6.3.1, постройте искомую U–образную характеристику I=f(I_f) трехфазного синхронного двигателя.

ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Источник питания двигателя постоянного тока G2 используется для питания регулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока G4, работающей в режиме генератора с независимым возбуждением.

Активная нагрузка А10 используется для нагружения генератора G4.

Возбудитель G3 служит для питания обмотки возбуждения машины переменного тока М1, работающей в режиме синхронного двигателя.

Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.

Машина (синхронный двигатель) М1 получает питание от источника G1 через трехфазную трансформаторную группу А2 и выключатель А6.

Реостат А9 выполняет роль резистора синхронизации и подключается выключателем А8 к обмотке возбуждения синхронного двигателя М1 на этапе пуска последнего.

С помощью линейного реактора моделируется сопротивление кабеля, питающего двигатель М1.

С помощью мультиметра блока Р1 контролируется линейное напряжение статорной обмотки двигателя М1.

С помощью измерителя Р2 контролируется активная мощность, потребляемая испытуемым двигателем М1.

Рисунок 31 Электрическая схема соединений

ПЕРЕЧЕНЬ АППАРАТУРЫ