Снятие рабочих характеристик синхронного двигателя

При снятии рабочих характеристик синхронного двигателя наибольший интерес представляют характеристики, полученные для следующих двух случаев:

a) при токе возбуждения I_B = i_BHдля Р₂ = P_H  и Соsφ = 1;

б) при токе возбуждения i_B = i_ВО на холостом ходу синхронного двигателя (СД) и cosφ= 1.

В первом случае нагружают СД при помощи машины постоянного тока М2 так, чтобы токи фаз якоря i_Ф = i_ФН cosφ= 1. Для этого после замыкания якорной цепи машины постоянного тока выключателем SA2, резисторами Р_Н и Р₂ создают соответствующую нагрузку на валу Р₂ = Р_Н , а резистором R1 устанавливают по фазометру Рφ cosφ= 1. Установив эту исходную точку, синхронный двигатель постепенно разгружают, снимая характеристики 1, P₁, M₂, η, cosφ = f(P₂), поддерживая при этом I_bh- const.

Аналогично выполняется опыт и для случая i_B = i_BO. Установив исходную точку на холостом ходу синхронного двигателя i_B = i_BO при cosφ = 1, постепенно увеличивают нагрузку, снимая характеристики 1, Р₁, М₂, η , сosφ = f(P₂), поддерживая ток возбуждения i - const.

При обработке экспериментальных данных по показаниям вольт­метра PV2 и амперметра РА2 следует определить полезную мощность машины постоянного тока М2, работающей в генераторном режиме, по выражению P_2Г=U₂ · I₂. Полезную мощность на валу синхронного двига­теля соответственно можно определить по формуле Р₂= P_2Г / η_Г. Если пренебречь потерями машины постоянного тока М₂, то можно считать, что Р₂~ P_2Г = U₂ · I₂.

Результаты опытов заносятся в табл. 2.2 по форме 3.

Таблица 2.2

Форма 3

,                                               (2.4)

,                                               (2.5)

,                                        (2.6)

,                                             (2.7)

,                                              (2.8)

,                                            (2.9)

,                                               (2.10)

,                                             (2.11)

,                                                  (2.12)

где  I_A, I_B, I_C, P_A, P_B, P_C  - токи и активные мощности фаз, А, Вт;

I₂ и U₂- ток и напряжение двигателя постоянного тока, А и В;

М₂ и Р₂ - момент и мощность на валу синхронного двигателя, Н·м и Вт;

  n - угловая частота синхронного двигателя, об/мин;

ω_C - угловая скорость синхронного двигателя, рад/с;

i_B и R_B - ток и сопротивление обмотки возбуждения синхронного двигателя, А и Ом;

Р₁ - мощность синхронной машины, потребляемая из сети, В·А;

Р_ВОЗ - мощность, потребляемая обмоткой возбуждения синхронного двигателя, Вт.

Регулировочные характеристики синхронного двигателя

Регулировочные характеристики синхронного двигателя 1,P₁, M₂, η, i_B = f(P₂) при соsφ =1 - const снимаются аналогично, как и рабочие характеристики при увеличении нагрузки от холостого хода до номинальной. Опытные и расчетные данные сводятся в табл. 2.2 по Форме 3.

Примечание: при выполнении эксперимента для построения любых графиков характеристик необходимо снять 5-6 значений.

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. цель работы;

2. паспортные данные на двигатели стенда;

3. принципиальную электрическую схему стенда;

4. материалы по выполнению экспериментов по пункту 2.3;

5. экспериментальные графики статических характеристик по пункту 2.3.;

6. выводы.

Контрольные вопросы

Студент перед защитой лабораторной работы должен ответить на вопросы:

1. Какие способы пуска используются для синхронного двигателя? (дать краткую характеристику этим способам)

2. Как осуществить реверс синхронного двигателя?

3. Какие условия и каким образом их необходимо соблюсти, чтобы включить трехфазный синхронный двигатель на сеть?

4. Каким образом снимаются U-образные характеристики синхронного двигателя с помощью схемы рис. 2.1?

5. Каким образом снимаются рабочие характеристики синхронного двигателя с помощью схемы рис. 2.1?

6. Какие функции при пуске синхронного двигателя выполняет ламповый синхроноскоп?

7. Какие функции при исследовании синхронного двигателя выполняет двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением М2 в схеме рис. 2.1?