上海交大电机学实验+同步发电机运行特性

上海交大电机学实验+同步发电机运行特性

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1、WORD格式整理电机学实验报告实验四同步发电机运行特性一、实验目的1.掌握用实验方法测取三相同步发电机对称运行特性的方法;2.掌握用实验数据获取同步发电机稳态参数的方法。二、实验内容1.测取发电机的空载特性;2.测取发电机的短路特性;3.测取额定电流条件下发电机的零功率因数负载特性。三、实验接线图测取三相同步发电机对称运行特性的实验线路图如图4-1所示。其中发电机G的转子与直流电动机M的转子机械连接,转子励磁绕组接励磁电源,电枢绕组为Y形连接。图4-1三相同步发电机运行特性接线图实验过程中,测定三相同步发电机空载特性的时候,将开关S2打开,这样同步发电机处于空载状态。测定三相同步发电机

2、短路特性的时候,将开关S2的右侧的三个端口短接,这样同步发专业资料值得拥有WORD格式整理电机处于短路运行状态。测定额定电流条件下三相同步发电机零功率因数负载特性的时候,将开关S2闭合,XL为一个三相饱和电抗器,忽略电阻,则它的功率因数为零,这样来测定零功率因数负载特性。四、实验设备1.G同步发电机PN=2kW、UN=400V、IN=3.6A、nN=1500r/min;2.M直流电动机PN=2.2kW、UN=220V、IN=12.4A、UfN=220V、nN=1500r/min;3.变阻器R1:0/204Ω、0/17A,励磁变阻器Rf1:0/500Ω、1A;4.XL三相饱和电抗器;5.

3、直流电流表30A(电枢);6.直流电流表4A(励磁);7.直流电压表400V;8.交流电压表500V;9.交流电流表10A;10.功率表500V10A。五、实验数据1.测定发电机的空载特性:表4-1发电机的空载特性实验数据n=nN=1500r/minI=0序号U(V)I(A)UABUABUCAU0If1479.8480.6482.9481.11.7912438.2439.8441.4439.81.4333418.9419.2421.8419.971.3014393.4393.6397.3394.771.1595379.0380.3380.73801.0756357.1358.4360.

4、2358.570.9817318.5320.5321.6320.20.824841.2741.3141.1441.240其中U0=(UAB+UAB+UCA)/3。2.测定发电机的短路特性:表4-2发电机的短路特性实验数据n=nN=1500r/minU=0序号I(A)I(A)IAIBICIkIf14.0474.0224.0424.0371.67623.6333.6143.6393.62871.48533.2223.1973.2083.2091.29242.5812.5732.5762.57671.02151.5951.5741.5711.580.58960.2420.2340.2330.

5、23630其中Ik=(IA+IB+IC)/3。3.测定发电机的零功率因数负载特性:专业资料值得拥有WORD格式整理表4-3发电机的零功率因数负载特性实验数据n=nN=1500r/minI=IN=3.61A序号U(V)I(A)UABUBCUCAUIf1399.2401.1401.3400.533.0772346.2348.6347.3347.372.5523280.4281.2280.6280.732.2514201.3200.8201.8201.31.9435187.1187.0187.2187.11.9176150.8151.0150.6150.81.785其中U=(UAB+UAB+

6、UCA)/3。六、特性曲线、参数计算及问题分析1.根据实验数据作出同步发电机的空载运行特性曲线U0=f(If),如下图4-2所示:图4-2发电机空载运行特性曲线2.根据实验数据作出同步发电机的短路运行特性曲线Ik=f(If),如下图4-3所示:专业资料值得拥有WORD格式整理图4-3发电机短路运行特性曲线3.根据实验数据作出同步发电机的零功率因数负载特性曲线U=f(If),如下图4-4所示图4-4发电机零功率因数负载特性曲线4.利用空载特性和短路特性确定同步电机的直轴同步电抗Xd(不饱和值)以及短路比:计算直轴同步电抗Xd需要在取同一个If值的情况下,计算空载电压U0和短路电流Ik的比

7、值。专业资料值得拥有WORD格式整理首先选定If=0.589A。此时由实验数据可以直接读出Ik=1.58A;由于空载特性曲线中If在(0,0.8)范围内大致呈一条直线,所以可以计算出If=0.589A时,电压U0=237.934V。所以可以计算得:Xd(不饱和值)=U0Ik=237.9341.58=150.59Ω计算短路比,需要确定当空载为额定电压时,空载特性曲线所对应的电流If,并求出电流为If时的短路电流Ik。由空载特性实验数据大致可以求出

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