同步電機檢測實驗報告
電機學實驗報告
三相同步發(fā)電機的
運行特性
電機學實驗報告
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一、實驗目的
1.掌握三相同步發(fā)電機的空載、短路及零功率因素負載特性的實驗求取法
2.學會用試驗方法求取三相同步發(fā)電機對稱運行時的穩(wěn)態(tài)參數(shù)
二、實驗參數(shù)
實驗在電力系統(tǒng)監(jiān)控實驗室進行，每套實驗裝置以直流電動機作為原動機，帶動同步電動機轉(zhuǎn)動，配置常規(guī)儀表進行實驗參數(shù)進行測量，本次同步發(fā)電機運行試驗，僅采用常規(guī)控制方式。
同步發(fā)電機的參數(shù)如下
額定功率 2kw
額定電壓 400v
額定電流 3.6A
額定功率因素 0.8
接法 Y
三、實驗原理
工作原理
◆主磁場的建立：勵磁繞組通以直流勵磁電流，建立極性相間的勵磁磁場，即建立起主磁場。
◆ 載流導體：三相對稱的電樞繞組充當功率繞組，成為感應電勢或者感應電流的載體。
◆ 切割運動：原動機拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)（給電機輸入機械能），極性相間的勵磁
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磁場隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組（相當于繞組的導體反向切割勵磁磁場）。
◆ 交變電勢的產(chǎn)生：由于電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動，電樞繞組中將會感應出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。通過引出線，即可提供交流電源。
◆ 感應電勢 有效值：每相感應電勢的有效值為
◆ 感應電勢 頻率： 感應電勢的頻率決定于同步電機的轉(zhuǎn)速n 和極對數(shù)p ，即
◆ 交變性與對稱性：由于旋轉(zhuǎn)磁場極性相間，使得感應電勢的極性交變；由于電樞繞組的對稱性，保證了感應電勢的三相對稱性。
同步轉(zhuǎn)速
◆同步轉(zhuǎn)速 從供電品質(zhì)考慮，由眾多同步發(fā)電機并聯(lián)構(gòu)成的交流電網(wǎng)的頻率應該是一個不變的值，這就要求發(fā)電機的頻率應該和電網(wǎng)的頻率一致。我國電網(wǎng)的頻率為50Hz ，故有：
◆要使得發(fā)電機供給電網(wǎng)50Hz的工頻電能，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速必須為某些固定值，這些固定值稱為同步轉(zhuǎn)速。例如2極電機的同步轉(zhuǎn)速為3000r/min，4極電機的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，依次類推。只有運行于同步轉(zhuǎn)速，同步電機才能正常運行，這也是同步電機名稱的由來。
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運行方式
◆同步電機的主要運行方式有三種，即作為發(fā)電機、電動機和補償機運行。 作為發(fā)電機運行是同步電機最主要的運行方式，作為電動機運行是同步電機的另一種重要的運行方式。同步電動機的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，在不要求調(diào)速的場合，應用大型同步電動機可以提高運行效率。近年來，小型同步電動機在變頻調(diào)速系統(tǒng)中開始得到較多地應用。 同步電機還可以接于電網(wǎng)作為同步補償機。這時電機不帶任何機械負載，靠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子中的勵磁電流向電網(wǎng)發(fā)出所需的感性或者容性無功功率，以達到改善電網(wǎng)功率因數(shù)或者調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的目的。
三、實驗過程
1、空載實驗
①實驗操作
實驗時啟動原動機（直流電動機），將發(fā)電機拖到額定轉(zhuǎn)速，電樞繞組開路，調(diào)節(jié)勵磁電流使電樞空載電壓達到120%UN值左右，讀取三相線電壓和勵磁電流，作為空載特性的第一點。然后單方向逐漸減小勵磁電流，較均勻地測取6組數(shù)據(jù)，最后讀取勵磁電流為零的剩磁電壓，將數(shù)據(jù)記錄在表格中。 ②數(shù)據(jù)處理
對實驗過程中記錄的數(shù)據(jù)記錄處理并完善表格
對UO的計算： UO?UAB?UBC?UAC 3
U**對Uo的計算： Uo?o UN
*通過以上公式分別計算出了UO與Uo，依次記錄在表格中。
對于勵磁電流中If的計算我們需要事先求得電流的修正量?If0，對于?If0的
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