Санкт-Петербургский
Государственный гр. №3231302/90201
Политехнический
Университет
Институт Энергетики
Лаборатория «11» ноября 2021 г.
«Электрические Машины»
Работа принята преподавателем:
Сочава М.В. ______________
Отчёт по работе
Испытания синхронного генератора
СХЕМЫ
СОЕДИНЕНИЙ
Рис. 1. Схема испытания СГ под нагрузкой
Цель работы: ознакомление с работой синхронного генератора, проведение опытов холостого хода и трёхфазного короткого замыкания, снятие характеристик синхронного генератора.
Номинальные данные машины:
=5,982
кВА
=220
В
=15,7
А
(число пар полюсов)
=11,6
А (получен из внешней характеристики)
(получен из характеристики холостого
хода)
Опыт холостого хода
Табл. 1. Данные, полученные в опыте холостого хода
Нисходящая ветвь
|
Восходящая ветвь
|
||
iв, А |
U0л, В |
iв, А |
U0л, В |
7,7 |
270 |
7,9 |
270 |
6,3 |
260 |
6,9 |
260 |
5,6 |
250 |
6,1 |
250 |
5 |
240 |
5,5 |
240 |
4,4 |
230 |
5,1 |
230 |
4 |
220 |
4,5 |
220 |
3,5 |
210 |
4,1 |
210 |
3,2 |
200 |
3,7 |
200 |
2,6 |
180 |
3 |
180 |
2,1 |
160 |
2,5 |
160 |
1,7 |
140 |
2,1 |
140 |
1,4 |
120 |
1,7 |
120 |
1,3 |
100 |
1,4 |
100 |
1 |
80 |
1 |
80 |
Табл. 2. Результаты расчёта, проведённого в ходе обработки данных опыта холостого хода
Нисходящая ветвь
|
Восходящая ветвь
|
|||
iв, о.е. |
U0, о.е. |
iв, о.е. |
U0, о.е. |
|
1,81 |
1,23 |
1,86 |
1,23 |
|
1,48 |
1,18 |
1,62 |
1,18 |
|
1,32 |
1,14 |
1,44 |
1,14 |
|
1,18 |
1,09 |
1,29 |
1,09 |
|
1,04 |
1,05 |
1,20 |
1,05 |
|
0,94 |
1,00 |
1,06 |
1,00 |
|
0,82 |
0,95 |
0,96 |
0,95 |
|
0,75 |
0,91 |
0,87 |
0,91 |
|
0,61 |
0,82 |
0,71 |
0,82 |
|
0,49 |
0,73 |
0,59 |
0,73 |
|
0,40 |
0,64 |
0,49 |
0,64 |
|
0,33 |
0,55 |
0,40 |
0,55 |
|
0,31 |
0,45 |
0,33 |
0,45 |
|
0,24 |
0,36 |
0,24 |
0,36 |
|
Пример расчёта для первой строки:
;
На основании таблицы 2 была построена характеристика опыта холостого хода (рис.2).
Эта
характеристика позволяет определить
коэффициент насыщения магнитной системы
.
Для этого проводится касательная к
начальной части нисходящей ветви
характеристики холостого хода (пунктир
рис.2).
Рис.
2. Характеристики холостого хода
Опыт трёхфазного короткого замыкания
Табл. 3. Данные, полученные в опыте короткого замыкания
iв, А |
Iк1, дел |
Iк2, дел |
Iк3, дел |
Са, А/дел |
U3гарм, В |
5,5 |
80 |
79 |
83 |
0,2 |
21,2 |
4,1 |
60 |
60 |
62 |
0,2 |
16,8 |
2,6 |
40 |
41 |
40 |
0,2 |
11 |
1,4 |
21 |
26 |
23 |
0,2 |
6 |
Табл. 4. Результаты расчёта, проведённого в ходе обработки данных опыта короткого замыкания
iв, о.е. |
Iк, А |
Iк, о.е. |
1,29 |
16,13 |
1,03 |
0,96 |
12,13 |
0,77 |
0,61 |
8,07 |
0,51 |
0,33 |
4,67 |
0,30 |
Пример расчёта для первой строки:
;
;
На основании таблицы 4 была построена характеристика опыта короткого замыкания (рис.3).
Эта
характеристика позволяет определить
ток
в относительных единицах. Как видно из
графика, он равен 1,23 о.е (5,23 А).
Рис. 3. Характеристики трёхфазного короткого замыкания
Нанесём
на этот же рисунок график холостого
хода, чтобы определить синхронное
продольное индуктивное сопротивление
.
Для определения ненасыщенного значения
этого сопротивления проводится прямая
при токе
(точка
D);
точка пересечения этой прямой и
характеристики холостого хода – точка
B,
а точка пересечения с характеристикой
короткого замыкания – точка C.
Тогда
определяется
следующим образом:
Для
определения насыщенного значения
сопротивления
характеристика
холостого хода спрямляется, а затем
проводится прямая при токе
(точка D);
точка пересечения этой прямой и
спрямлённой характеристики холостого
хода – точка A,
а точка пересечения с характеристикой
короткого замыкания – точка C.
Тогда
определяется
следующим образом:
Рис. 4. Определение сопротивлений
и
Испытание синхронного генератора под нагрузкой
Табл. 5. Данные, полученные в опыте нагрузочной индукционной характеристики (I=Iн, cosφ=0,08)
iв, А |
Uл, В |
18 |
270 |
16,6 |
260 |
15,4 |
250 |
14,2 |
240 |
13 |
230 |
12 |
220 |
11,4 |
210 |
10,4 |
200 |
9,6 |
180 |
8,8 |
160 |
8 |
140 |
7,4 |
120 |
7 |
100 |
6,8 |
80 |
Табл. 6. Результаты расчёта, проведённого в ходе обработки данных опыта нагрузочной индукционной характеристики
iв, о.е. |
U, о.е. |
4,24 |
1,23 |
3,91 |
1,18 |
3,62 |
1,14 |
3,34 |
1,09 |
3,06 |
1,05 |
2,82 |
1,00 |
2,68 |
0,95 |
2,45 |
0,91 |
2,26 |
0,82 |
2,07 |
0,73 |
1,88 |
0,64 |
1,74 |
0,55 |
1,65 |
0,45 |
1,60 |
0,36 |
Пример расчёта для первой строки:
На основании таблицы 6 построим нагрузочную индукционную характеристику.
Рис. 5. Нагрузочная индукционная характеристика
Рис. 6. Совмещённый график холостого хода и нагрузочной характеристики
Табл.7.Данные, полученные из графика холостого хода и нагрузочной характеристики
xp, о.е. |
0,198 |
Fа, о.е. |
1,103 |
Fв, о.е. |
2,79 |
xd, о.е. |
0,98 |
xd∞, о.е. |
2,07 |
Сравним сопротивления и из Рис. 6 и Рис. 4 Табл. 8. Сравнительная таблица сопротивлений и
|
Рис.4 |
Рис.6 |
, о.е. |
1,24 |
0,98 |
о.е. |
2,02 |
2,07 |