同步電機檢測實驗報告
電機學(xué)實驗報告
三相同步發(fā)電機的
運行特性
電機學(xué)實驗報告
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一、實驗?zāi)康?/p>
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(xué)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(dǎo)體：三相對稱的電樞繞組充當功率繞組，成為感應(yīng)電勢或者感應(yīng)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(dǎo)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(yīng)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(yīng)電勢 有效值：每相感應(yīng)電勢的有效值為
◆ 感應(yīng)電勢 頻率： 感應(yīng)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(yīng)電勢的極性交變；由于電樞繞組的對稱性，保證了感應(yīng)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(yīng)該是一個不變的值，這就要求發(fā)電機的頻率應(yīng)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(yīng)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(yīng)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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