同步电机实验

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1、第4章同步电机实验一三相同步发电机的运行特性一.实验目的1•用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。2.由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。二.预习要点1.同步发电机在对称负载下有哪些基本特性？2.这些基本特性各在什么情况下测得？3.怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？三.实验项目1•测定电枢绕组实际冷态直流电阻。2.空载试验:在n=nN>1=0的条件下，测取空载特性曲线U()二f(If)。3・三相短路实验：在n=nN.U=0的条件下，测取三相短路特性曲线“二f(If)。4.纯电感负载特性：在n=nN.I=IN>cos©〜0的条件下，测

2、取纯电感负载特性曲线。5.外特性：在n=nN>If=常数、cos严1和cos严0.8(滞后)的条件下，测取外特性曲线U二f(I)o6.调节特性：在n=nN>U二Un、cos严1的条件下，测取调节特性曲线I尸f(I)。四.实验设备及仪器1.MEL系列电机系统教学实验台主控制屏。2.电机导轨及测功机,转矩转速测量(NMEL・13、MEL-14)O3.功率、功率因数表(或在主控制屏，或釆用单独的组件NMEL-20)o4.同步电机励磁电源(含在主控制屏左下方，NMEL-19)。5.三相可调电阻器900Q(NMEL-03)。6.三相可调电阻器90Q(NMEL-04)。1

3、.旋转指示灯及开关板(NMEL・05B)。1.三相可调电抗(NMEL-08A,含在主控制屏右下方)。2.三相同步电机M08o3.直流并励电动机M03o一.实验方法及步骤1・测定电枢绕组实际冷态直流电阻。被试电机采用三相凸极式同步电机M08o测量与计算方法参见实验3・1。记录室温，测量数据记录于表4・1屮。表4・1室温°C绕组I绕组II绕组IIII(mA)U(V)R(Q)2・空载试验-直流电机励磁电源-+-图4T三相同步发电机实验接线图(MEL-LMEL-IIA)按图4・1接线，直流电动机M按他励方式联接，拖动三相同步发电机G旋转，发电机的定子绕组为Y形接法（U

4、n=220V）oRf用NMEL-09中的3000Q磁场调节电阻。Rs（釆用NMEL-03中90Q与90Q电阻相串联,共180Q电阻。Rl采用NMEL-03中三相可调电阻。Xl采用NMEL-08中三相可变电抗。Si、S2采用NMEL-05中的三刀双掷开关。同步电机励磁电源为0〜2.5A可调的恒流源，按装在主控制屏的右下部。须注意，切不可将恒流源输出短路。V

5、>mA、Aj为直流电压、亳安、安倍表，按装在主控制屏的右下部。交流电压表、交流电流表、功率表按装在主控制屏上，不同型号的实验台，其仪表数量不同，接法可参见异步电机的接线。实验步骤：（1）未上电源前，同步电机励

6、磁电源调节旋钮逆时针到底，直流电机磁场调节电阻Rf调至最小，电枢调节电阻Rs（调至最大开关Si、S2板向“2”位置（断开位置）。（2）按下绿色“闭合”按钮开关，合上直流电机励磁电源和电枢电源船形开关，启动直流电机M03o调节Rst至最小，并调节可调直流稳压电源（电枢电压）和磁场调节电阻Rf,使M03电机转速达到同步发电机的额定转速1500r/min并保持恒定。（3）合上同步电机励磁电源船形开关，调节M08电机励磁电流If（注意必须单方向调节），使If单方向递增至发电机输出电压U°~1.3Un为止。在这范围内，读収同步发电机励磁电流和相应的空载电压Uo,测取7-

7、8组数据填入表4-2中。表4・2n=nN=1500r/min1=0序号12345678Uo(V)If(A)（4）减小M08电机励磁电流，使If单方向减至零值为止。读取励磁电流If和相应的空载电压U。。填入表4-3中。表4-2n=nN=1500r/min1=0序号12345678Uo(V)If(A)实验注意事项：（1）转速保持n=nN=1500r/min恒定。（2）在额定电压附近读数相应多些。实验说明：在用实验方法测定同步发电机的空载特性时，由于转子磁路中剩磁情况的不同，当单方向改变励磁电流If从零到某一最大值，再反过來由此最大值减小到零时将得到上升和下降的二条

8、不同曲线，如图4-2。二条曲线的出现，反映铁磁材料中的磁图4-2上升和下降两条空载特性滞现象。测定参数时使用下降曲线，其最高点取U()~1.3Un，如剩磁电压较高，可延伸曲线的直线部分使与横轴相交，则交点的横座标绝对值△b应作为校正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上此值，即得通过原点Z校正曲线，如图4-3所示。2.三相短路试验。图4-3校正过的下降空载特性(1)同步电机励磁电流源调节旋钮逆时针到底，按空载试验方法调节电机转速为额左转速1500r/min,且保持恒定。(2)用短接线把发电机输出三端点短接，合上同步电机励磁电源船形开关，调节M08电机的励磁电流

9、I「，使其定子电流Ik=1.2In，读