Определение коэффициента трансформации однофазного трансформатора 6 страница
· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
· Переключатели режима работы источника G2 и возбудителя G3 установите в положение "РУЧН.".
· Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 поверните против часовой стрелки до упора.
· Включите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3.
· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.
· Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
· Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.
· Вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгоните двигатель М2 (генератор G6) до частоты 1500 мин-1 и поддерживайте ее в ходе эксперимента неизменной.
· Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку "ВКЛ." возбудителя G3.
· Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, изменяйте ток возбуждения If генератора G6 в диапазоне 0…2 А и заносите показания амперметра Р1.1 (ток If) и вольтметра Р1.2 (э.д.с. E0 синхронного генератора G6) в таблицу 5.1.1.
Таблица 5.1.1.
| If, A | ||||||||||
| E0, B |
· По завершении эксперимента первоначально у возбудителя G3, а затем и у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку "ОТКЛ." и отключите выключатель "СЕТЬ". Отключите источник G1 нажатием на кнопку – гриб, и последующим отключением ключа – выключателя. Отключите выключатели "СЕТЬ" блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3.
· Используя результаты табл. 5.1.1, постройте искомую характеристику холостого хода
E0 = f ( If )трехфазного синхронного генератора.
5.2. Снятие характеристики короткого замыкания IК=f(If)
трехфазного синхронного генератора
- Электрическая схема соединений
- Перечень аппаратуры
- Описание электрической схемы соединений
- Указания по проведению эксперимента
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) |
| 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 |
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.
С помощью мультиметров блока Р1 контролируются ток возбуждения If и ток IК статорной обмотки испытуемого синхронного генератора G6.
Указания по проведению эксперимента
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (стр. 14).
· Соедините гнезда защитного заземления " 
" устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
· Переключатели режима работы источника G2 и возбудителя G3 установите в положение "РУЧН.".
· Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 поверните против часовой стрелки до упора.
· Включите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3.
· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.
· Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
· Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.
· Вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгоните двигатель М2 (генератор G6) до частоты 1500 мин-1 и поддерживайте ее в ходе эксперимента неизменной.
· Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку "ВКЛ." возбудителя G3.
· Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, изменяйте ток возбуждения If генератора G6 в диапазоне 0…2 А и заносите показания амперметров Р1.1 (ток If) и Р1.2 (ток IК статорной обмотки синхронного генератора G6) в таблицу 5.2.1.
Таблица 5.2.1.
| If, A | ||||||||||
| IК, А |
· По завершении эксперимента первоначально у возбудителя G3, а затем и у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку "ОТКЛ." и отключите выключатель "СЕТЬ". Отключите источник G1 нажатием на кнопку – гриб, и последующим отключением ключа – выключателя. Отключите выключатели "СЕТЬ" блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3.
· Используя результаты табл. 5.2.1, постройте искомую характеристику короткого замыкания IК=f(If)трехфазного синхронного генератора.
5.3. Снятие внешней U=f(I), регулировочной If=f(I) и нагрузочной U=f(If) характеристик трехфазного синхронного генератора
- Электрическая схема соединений
- Перечень аппаратуры
- Описание электрической схемы соединений
- Указания по проведению эксперимента
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) |
| А10 | Активная нагрузка | 306.1 | 220 В / 3´0…50 Вт; |
| А15 | Индуктивная нагрузка | 324.2 | 220 В / 3´0…40 ВАр; |
| А16 | Емкостная нагрузка | 317.2 | 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 |
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, индуктивная А15 и емкостная А16 используются для нагружения синхронного генератора G6.
С помощью мультиметров блока Р1 контролируются ток возбуждения If, ток I статорной обмотки и линейное напряжение U испытуемого синхронного генератора G6.
Указания по проведению эксперимента
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (стр. 14).
· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
· Переключатели режима работы источника G2 и возбудителя G3 установите в положение "РУЧН.".
· Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 поверните против часовой стрелки до упора.
· Установите регулировочные рукоятки активной нагрузки А10 (индуктивной нагрузки А15 / емкостной нагрузки А17) в положение "0%".
· Включите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3.
· Активизируйте мультиметры блока Р1, задействованные в эксперименте.
· Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
· Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.
· Вращая регулировочную рукоятку источника G2, разгоните двигатель М2 (генератор G6) до частоты 1500 мин-1 и поддерживайте ее в ходе эксперимента неизменной.
· Включите выключатель «СЕТЬ» и нажмите кнопку "ВКЛ." возбудителя G3.
· Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, установите ток возбуждения If, при котором междуфазное напряжение U генератора G6 будет равно 230 В.
· Перемещая синфазно регулировочные рукоятки активной нагрузки А10 (индуктивной нагрузки А15 / емкостной нагрузки А16), изменяйте ток I статорной обмотки генератора G6 в диапазоне 0…0,25 А и заносите показания амперметра Р1.2 (ток I) и вольтметра Р1.3 (напряжение U) в таблицу 5.4.1.
Таблица 5.4.1
| I, A | ||||||||||
| U, B |
· Верните регулировочные рукоятки активной нагрузки А1 (индуктивной нагрузки А15 / емкостной нагрузки А17) в положение "0%".
· Синфазно поворачивая регулировочные рукоятки активной нагрузки А1 (индуктивной нагрузки А15 / емкостной нагрузки А16) и поддерживая напряжение U генератора G4 равным 230 В, путем регулирования его тока возбуждения If, изменяйте ток I статорной обмотки генератора G6 в диапазоне 0…0,25 А и заносите показания амперметров Р1.1 (ток If), Р1.2 (ток I) в таблицу 5.4.2.
Таблица 5.4.2
| I, A | ||||||||||
| If, А |
· Верните регулировочные рукоятки активной нагрузки А1 (индуктивной нагрузки А15 / емкостной нагрузки А17) в положение "0%".
· Соедините фазы емкостной нагрузки по схеме «треугольник».
· Поверните регулировочную рукоятку возбудителя G3 против часовой стрелки до упора.
· Закоротите активную нагрузку А1 (индуктивную нагрузку А15 / емкостную нагрузку А17).
· Увеличивая ток возбужденияIf генератора G3, установите ток I статорной обмотки генератора G6 равным, например, 0,05 А и занесите показания амперметра Р1.1 (ток If) и вольтметра Р1.3 (напряжение U) в таблицу 5.4.3.
· Поверните регулировочную рукоятку возбудителя G3 против часовой стрелки до упора.
· Раскоротите активную нагрузку А1 (индуктивную нагрузку А15 / емкостную нагрузку А17).
· Установите регулировочные рукоятки активной нагрузки А1 (индуктивной нагрузки А15 / емкостной нагрузки А17) в положение "100%".
· Синфазно поворачивая против часовой стрелки регулировочные рукоятки активной нагрузки А10 (индуктивной нагрузки А15 / емкостной нагрузки А16) и поддерживая неизменным, например, равным 0,05 А ток I статорной обмотки генератора G6 путем регулирования его тока возбуждения If, изменяйте напряжение U статорной обмотки генератора G6 (не превышая значения 250 В) и заносите показания амперметра Р1.1 (ток If) и вольтметра Р1.3 (напряжение U) в таблицу 5.4.3.
Таблица 5.4.3
| If, A | ||||||||||
| U, B |
· По завершении эксперимента первоначально у возбудителя G3, а затем и у источника G2 поверните регулировочную рукоятку против часовой стрелки до упора, нажмите кнопку "ОТКЛ." и отключите выключатель "СЕТЬ". Отключите источник G1 нажатием на кнопку – гриб, и последующим отключением ключа – выключателя. Отключите выключатели "СЕТЬ" блока мультиметров Р1 и указателя частоты вращения Р3.
· Используя результаты таблиц 5.4.1…5.4.3, постройте искомые характеристики трехфазного синхронного генератора G6 при активном (индуктивном / емкостном) характере его нагрузки:
- внешнюю U = f ( I ) при n = const, If = const (табл. 5.4.1.);
- регулировочную If = f ( I ) при n = const, U = const (табл. 5.4.2.);
- нагрузочную U = f ( If ) при n = const, I = const (табл. 5.4.3.).
5.4. Подключение к сети трехфазного синхронного генератора
методом точной синхронизации
- Электрическая схема соединений
- Перечень аппаратуры
- Описание электрической схемы соединений
- Указания по проведению эксперимента
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 | |
| 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 |
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 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.
Указания по проведению эксперимента
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока (стр. 14).
· Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.
· Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
· Переключатели режима работы источника G2, возбудителя G3, выключателя А6 и блока синхронизации А17 переведите в положение "РУЧН.".
· Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 поверните против часовой стрелки до упора.
· Установите переключателем в трехфазной трансформаторной группе А2 номинальные напряжения: вторичных обмоток трансформаторов – 220 В.
· Включите выключатели "СЕТЬ" выключателя А6, блока синхронизации А18, измерителя мощностей Р2 и указателя Р3.
· Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.
· Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.
· Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите частоту вращения двигателя М2 (генератора G6) 1500 мин–1.
· Включите выключатель А6 нажатием на кнопку "ВКЛ" на его передней панели.
· Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." возбудителя G3.
· Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, установите напряжение между фазами (линейное) генератора G6 равным напряжению между одноименными фазами сети.
· Обеспечьте условия синхронизации согласно табл. 5.4.1, после чего, нажатием на кнопку "ВКЛ." блока синхронизации А17, подключите генератор G6 к сети.
· Убедитесь, что генератор G6 вошел в режим синхронной работы с сетью, о чем должно свидетельствовать отсутствие колебаний значений его режимных параметров.
· Вращая регулировочную рукоятку источника G2, нагрузите генератор G6 активной мощностью, например, до 30 Вт, которую определяйте утроением показаний ваттметра измерителя Р2.
· Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, нагрузите генератор G6 реактивной мощностью с отстающим (опережающим) коэффициентом мощности, например, до 30 ВАр, которую определяйте утроением показаний варметра измерителя Р2.
· Для отключения генератора G6 от сети: разгрузите его по активной и реактивной мощностям, нажмите кнопку "ОТКЛ." блока синхронизации А17, поверните регулировочные рукоятки сначала у возбудителя G3, а затем у источника G2 против часовой стрелки до упора, отключите выключатели "СЕТЬ" блоков, задействованных в эксперименте, отключите источник G1 нажатием на кнопку – гриб и последующим отключением ключа – выключателя.
Таблица 5.4.1
| Условие | Средство контроля | Критерий выполнения условия | Критерий невыполнения условия | Рекомендации по выполнению условия |
| Равенство напряжений синхронного генератора и сети | Вольтметры со стороны синхронного генератора и сети | Напряжения со стороны синхронного генератора и сети равны | Напряжения со стороны синхронного генератора и сети не равны | Регулировать напряжения возбуждения синхронного генератора до момента выравнивания напряжений со стороны синхронного генератора и сети |
| Одинаковое чередование фаз напряжений синхронного генератора и сети | Лампы в разрывах фаз | Лампы в фазах: периодически одновременно загораются и гаснут (частоты напряжений не равны); горят (напряжения в противофазе); не горят (напряжения синфазные) | Лампы в фазах периодически не одновременно загораются и гаснут, создавая эффект “кругового огня” | Переключить любые две фазы синхронного генератора |
| Равенство частот синхронного генератора и сети | Лампы в разрывах фаз или синхроноскоп | Лампы в фазах горят постоянно без мерцания (напряжения в противофазе) или не горят (напряжения синфазные); стрелка синхроноскопа неподвижна | Лампы в фазах загораются с частотой скольжения; стрелка синхроноскопа вращается | Регулировать частоту вращения синхронного генератора |
| Синфазность напряжений синхронного генератора и сети | Лампы в разрывах фаз или синхроноскоп | Лампы в фазах не горят; стрелка синхроноскопа смотрит вверх | Лампы в фазах горят; стрелка синхроноскопа не смотрит вверх | Регулировать частоту вращения синхронного генератора до погасания ламп |
5.5. Подключение к сети трехфазного синхронного генератора
методом самосинхронизации
- Электрическая схема соединений
- Перечень аппаратуры
- Описание электрической схемы соединений
- Указания по проведению эксперимента
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 |
| А9 | Реостат для цепи ротора машины переменного тока | 307.1 | 3 ´ 0…40 Ом / 1 А |
| А17 | Блок синхронизации | ~ 400 В; 2 А; 3 индикаторные лампы; синхроноскоп | |
| 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 |
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.