Лабораторная работа № 27

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

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Снять U–образную характеристику трехфазного синхронного генератора.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Осуществите подключение к сети синхронного генератора G6 методом точной синхронизации в соответствии с указаниями по проведению эксперимента раздела 5.4. настоящего руководства.

2. Включите выключатель «СЕТЬ» блока мультиметров Р1.

3. Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.

4. Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите желаемую активную мощность генератора G6, например, 30 Вт, которую определяйте утроением показаний ваттметра измерителя Р2, и поддерживайте её в ходе эксперимента неизменной.

5. Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, изменяйте ток возбуждения I_f генератора G6 (не превышая значения 2 А) и записывайте показания амперметров Р1.1 (ток I_f) и Р1.2 (ток I статорной обмотки генератора G6) в таблицу 5.7.1.

6. В случае перехода генератора G6 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 генератора с сетью.

7. По завершении эксперимента произведите отключение генератора G6 от сети в соответствии с указаниями по проведению эксперимента раздела 5.4. настоящего руководства.

8. Используя данные табл. 5.7.1 постройте искомую U–образную характеристику I=f(I_f) трехфазного синхронного генератора.

Таблица 5.7.1.

If, А
I, А

ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Источник питания двигателя постоянного тока G2 используется для питания регулируемым напряжением якорной обмотки и нерегулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока М2, работающей в режиме двигателя с независимым возбуждением.

Возбудитель G3 служит для питания обмотки возбуждения машины переменного тока G6, работающей в режиме синхронного генератора.

Синхронный генератор G6 связан с сетью (источником G1) через блок синхронизации А17, трехфазную трансформаторную группу А2 и выключатель А6.

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

С помощью мультиметров блока Р1 контролируются ток возбуждения и ток статорной обмотки генератора G6.

С помощью измерителя Р2 контролируются активная и реактивная мощности, развиваемые испытуемым генератором G6.

С помощью измерителя Р4 контролируются напряжения и их частоты со стороны генератора G6 и со стороны электрической сети.

Рисунок 26 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
G5	Преобразователь угловых перемещений		6 вых. каналов / 2500 импульсов за оборот
G6	Машина переменного тока	102.1	100 Вт / ~ 230 В / 1500 мин-
М2	Машина постоянного тока	101.2	90 Вт / 220 В / 0,56 А (якорь) / 2×110 В / 0,25 А (возбуждение)
А2	Трёхфазная трансформаторная группа	347.1	3´80 В×А; 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В
А6	Трехполюсный выключатель	301.1	~ 400 В / 10 А
А17	Блок синхронизации		~ 400 В; 2 А; 3 индикаторные лампы; синхроноскоп
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
Р4	Измеритель напряжений и частот	504.1	~ 0...500 В; 45...55 Гц, ~ 220 В

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 28

РЕГИСТРАЦИЯ И ОТОБРАЖЕНИЕ НА КОМПЬЮТЕРЕ ТОКА ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Зарегистрировать и отображать на компьютере тока трехфазного короткого замыкания синхронного генератора.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

2. Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (стр. 14).

3. Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» трехфазного источника питания G1.

4. Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

5. Переключатели режима работы источника G2, возбудителя G3 и выключателя А6 переведите в положение «РУЧН.».

6. Регулировочными рукоятками активной А10 нагрузки установите ее значения равными, например, 20% от 50 Вт в каждой фазе.

7. Регулировочными рукоятками индуктивной А15 нагрузки установите ее значения равными, например, 15% от 40 Вар в каждой фазе.

8. Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 поверните против часовой стрелки до упора.

9. Включите выключатели «СЕТЬ» указателя частоты вращения P3 и блока мультиметров P1.

10. Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

11. Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку «ВКЛ.» источника G2.

12. Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите частоту вращения двигателя М2 (генератора G6) 1500 мин^–1.

13. Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку «ВКЛ.» возбудителя G3.

14. Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, установите междуфазное напряжение генератора G6, например, 220 В.

15. Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А5 и запустите прикладную программу “Многоканальный осциллограф”. Настройте программу для запоминания, например, последних 5 секунд процесса.

16. Нажмите кнопку «ВКЛ» включения сканирования первого канала виртуального осциллографа.

17. Включите выключатель «СЕТЬ» выключателя А6.

18. Нажмите кнопку «ВКЛ» и спустя 3с (не более) – кнопку «ВЫКЛ» выключателя А6 и еще через 1с после этого остановите сканирование программой «Многоканальный осциллограф» нажатием на виртуальную кнопку «Остановить».

19. Изменение во времени тока статорной обмотки генератора G4 при коротком замыкании его выводов наблюдайте на мониторе компьютера.

20. По завершении эксперимента поверните регулировочные рукоятки сначала у возбудителя G3, а затем у источника G2 против часовой стрелки до упора, отключите выключатели «СЕТЬ» возбудителя G3, источника G2, указателя частоты вращения Р3, выключателя А6 и блока мультиметров Р1, отключите источник G1 нажатием на кнопку – гриб и последующим отключением ключа – выключателя.

ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Источник питания двигателя постоянного тока G2 используется для питания регулируемым напряжением якорной обмотки и нерегулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока М2, работающей в режиме двигателя с независимым возбуждением.

Возбудитель G3 служит для питания обмотки возбуждения машины переменного тока G6, работающей в режиме синхронного генератора.

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

Нагрузки - активная А10 и индуктивная А15 используются для нагружения синхронного генератора G6.

Измерительный трансформатор тока (трансдуктор) в блоке А3 обеспечивает гальваническую развязку силовой и измерительной цепей и преобразует ток статорной обмотки генератора G6 в пропорциональное ему нормированное напряжение.

Через аналоговый вход АСН0-АСН8 коннектора А4 измеряемое напряжение вводится в компьютер А5.

Выключатель А6 используется в режиме короткозамыкателя.

С помощью мультиметров блока Р1 контролируются ток статорной обмотки и линейное напряжение синхронного генератора G6.

Рисунок 27.1 Электрическая схема соединений

Рисунок 27.2 Электрическая схема соединений (продолжение)

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
G3	Возбудитель синхронной машины	209.2	- 0…40 В / 3,5 А
G5	Преобразователь угловых перемещений		6 вых. каналов / 2500 импульсов за оборот
G6	Машина переменного тока	102.1	100 Вт / ~ 230 В / 1500 мин-
М2	Машина постоянного тока	101.2	90 Вт / 220 В / 0,56 А (якорь) / 2×110 В / 0,25 А
А3	Блок измерительных трансформаторов тока и напряжения	401.1	3 трансформатора напряжения 600 В / 3 В; 3 трансформатора тока 0,3 А / 3 В
А4	Коннектор		8 аналог. диф. входов; 2 аналог. выходов; 8 цифр. входов / выходов
А5	Персональный компьютер		IBM совместимый, Windows 9*,
А6	Трехполюсный выключатель	301.1	~ 400 В / 10 А
А10	Активная нагрузка	306.1	220 В / 3´0…50 Вт;
А15	Индуктивная нагрузка	324.2	220 В / 3´0…40 ВАр;
Р1	Блок мультиметров	508.2	3 мультиметра 0...1000 В / 0...10 А / 0…20 МОм
Р3	Указатель частоты вращения	506.2	-2000…0…2000 мин-1

ТРЕХФАЗНЫЕ СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ