Методичка по Электротехнике № 1596 (984754), страница 7
Текст из файла (страница 7)
частота напряжения сети 7с и частота напряжений генератора ~г должен быть равны, т.е. /г = 7с; 2, должны быть равны напряжения Нг = Ис, соответственно и их амплитуды У.г = У.с', 3. фазы напряжения генератора и сети должны быть одинаковыми; 4, одинаковым должна быть последовательность чередования фаз генератора и сети Для осуществления синхронизации применяются разные схемы. На рис. 8 показана наиболее распространенная их них. Вспомогательный двигатель постоянного тока ДП приводит в движение синхронный генератор и частота его вращения доводится до синхронной частоты так, чтобы 7~ = 7с, что контролируется с помощью частотомера Выравнивание напряжений производится и контролируется с помощью вольтметра РУ, включенного параллельно с частотомером. Усилие совпадения по фазе напряжений генератора и сети (уг= ~рс) проверяется с помощью лампового синхроноскопа.
Он состоит из трех ламп накаливания, включенных между одноименными (в отношении последовательности фаз) зажимами генератора и сети. При достаточно большом промежутке времени между вспышками ламп производится включение синхронного генератора в момент погасания ламп выключателем В~ Обычно точной синхронизации достигнуть не удается и в обмотке статора появляются относительно небольшие уравнительные токи, которые создают вращающееся магнитное поле. С этим поле взаимодействуют полюса ротора, происходит «втягивание в синхронизм» ротора, что обеспечивает точную синхронизацию.
В настоящее время синхронизация в производственных условиях осуществляется автоматически с помощью применения соответствующей аппаратуры. На стенде в лаборатории вместо ламп установлен синхроноскоп, стрелка которого слева показывает «медленнее», а справа — «быстрее». В первом случае увеличивают напряжение, подаваемое на двигатель постоянного тока ДП, а во втором — уменьшают. В результате в первом случае частота вращения синхронного генератора возрастает, а во втором уменьшартся.
Как только стрелка синхроноскопа установится в вертикальном нулевом положении включают выключатель Вь Синхронный генератор подключен к сети, т.е, осуществлена его синхронизация. Увеличение нагрузки генератора осуществляется путем увеличения момента вращения, 'создаваемого вспомогательным двигателем ДП, путем увеличения напряжения, подаваемого на двигатель, а для более точной установки нагрузки незначительно уменьшают ток возбуждения ДП. При этом нельзя допускать 1„«„< 0,45А. Ток в якоре и, соответственно, вращающий момент двигателя возрастают. При этом ток статора синхронного генератора -ко- возрастает и он нагру>кается активной мощностью.
Таким образом мощность преобразования механической энергии в электрическую возрастает. Изменение реактивной мощности синхронного генератора, при постоянных значениях Р=сшг>т', У=со>л>>, д = со>м~ осуществляется путем изменений тока 1в в его обмотке возбуждения. На рис,9 показана векторная диаграмма одной фазы турбогенератора для ~0. При изменении тока возбуждения 1в изменяется ЭДС Ео синхронной машины и для 6=сопз1 появляется ток в статоре 1 такой, чтобы Ев = У+ >1 х. Обычно принима>от, что полезная мощность Р> на выходных зажимах генератора равна электромагнитнои мощности Р„„передаваемой через воздушный зазор с помощью вращающегося магнитного потока, т.е. ЗУЕ о Р =Р~ — — я'пд (7) Х Из этого выражения следует, что для обеспечения Р = солю~ требуется выполнение условия Ел яп О = сот~, так как все остальные величины в выражении (7) являются постоянными.
Для обеспечения выполнения этого условия конец вектора Ео должен перемещаться по прямои А, параллельной вектору напряжения У (рис. 9). С увеличением тока возбуждения растет ЭДС Ев до Е ', Ео", при этом для случая Р>=со>>х| конец вектора Е > перемещается по прямой А. Однако при этом изменяется ток статора от величины 1 до Р, Р', так как должно выполнятся условие электрического равновесия Ео=и+ /'1Х Вектор тока У отстает по фазе от падения напряжения Г в обмотке статора на угол,1у'2, причем он перемещается по прямой В.
С изменением тока 1 происходит изменение угла <р между током и напряжением У, Графически получаются так называемые 1> — образные характеристики, которые показаны на рис. 10; там же показаны и кривые созе>(1,). При изменении угла возможно такое значение тока статора, при котором ток 1 и напряжение совпадают по фазе (сов в> = 1), а ток 1 имеет минимальное значение. Этому режиму соответствует номинальное возбуждение синхронного генератора 1вн.
Из векторной диаграммы (рис. 9) видно, что при малых токах возбуждения (меньше номинального 1в< 1вн) синхронный генератор недовозбужден и он отдает энергию в сеть при опережающем токе 1 (у<0). 11аоборот, увеличение 1в> 1вн при той же нагрузке (генератор перевозбужден) ток 1 будет отставать по фазе от напряжения, т.е. иметь индуктивный характер нагрузки (О»0).
Свойство недовозбужденного синхронного генератора отдавать в сеть опере>кающий (емкостной) ток позволяет в некоторых случаях использовать его в качестве синхронного компенсатора для улучшения сов д> электрооборудования. С увеличением активной нагрузки возрастает активная составляющая тока статора, поэтому Б — образные кривые идут выше (Р >Р >Р). Максимальное значение сов ~р=1 будет при 1вн, иначе сов у<1, т.е, при других значениях 1в сов у уменьшается. Задание по работе 1. Записать основные данные генератора и оборудования испытательной установки.
2. Провести испытание, результаты записать в таблицы, осуществить синхронизацию генератора с сетью и по данным испытаний построить на миллиметровой бумаге следующие характеристики: а) холостого хода; б) 11-образную; в) рабочие характеристики. 1А 1 Е, Методические указания по выполнению работы 1. Ознакомиться с устройством синхронной ма1лины„установленной на агрегате №2 лабораторного стенда и макега. Записать технические паспортные данные: Номинальное напряжение, В 220 Номинальная частота, Гц 50 Синхронная частота вращения ротора, об/мин 3000 Номинальная мощность в режиме генератора, кВт 1,0 Номинальный ток статора, А 3,0 Номинальный со81р 0,8 Номинальная мощность в режиме двигателя, кВт 0,7 Номинальный КПД 0,78 Номинальный ток возбуждения, А 2,0 Максимальный ток возбуждения, А 6,0 а в в~р Рас 8 1ТЙв) Орв нвюонаа нн1 - лоооаонно нонноно Ф - лаонаа наВнола О) ~Тб1 Изучить на стенде расположение кнопок и ручек управления, а также измерительных приборов и особенности измерения 0 1о — 1М вЂ” — -с ~г1'ов) Рис.!О.
Ев В работе используется 9 приборов: 1) Амперметр — «Ток возбуждения» приводного двигателя (предел измерения 0-1 А). -Б+- Вольтметр для измерения напряжения тахогенератора, установленного на валу агрегата №2, с пределом измерения 0-50 «скорость об/мин'>100» Показания вольтметра умножаются на «100». (пределы измерения 0-5000 об/мин) 3) ) Амперметр — «Возбуждения синхронного генератора» с пределом измерения 0-2ОА 4) ) Вольтметр — «Напряжение якоря» с пределами измерения 0-300 В для измерения подаваемого на мого на приводнои двигатель постоянного тока (ДПТ) (с помощью кнопок «!'» и «>>. 5) Во в олвтметр «Напряжение статора» синхронного генератора (Π— 250 В). 6) ) Вольтметр — «Напряжение сети», в которую включается синхронный генератор после выполнения условий синхронизации (пределы измерения 0 — 250 В). ) Амперметр — «Ток статора» 0 - 15 А для измерения фазного тока синхронного генератора.
8) В ) аттметр — «Мощносгь» 0 — 2 Е% для измерения активной мощности, отдаваемой в сеть синхронным генератором 9) Прибор — «Синхронизация» для включения синхронного генератора в сеть в момент синхронизации. '> 11 1а панели стенда «Синхронная машина» собрать электрические цепи для снятия характеристик синхронного генератора.
Принципиальная схема установки приведена на рис 11. Для привода синхронной машины используется двигатель постоянного тока ДПТ (рис. 11). Монтаж установки для исследования синхронного ненератора выполнить по схеме рис. 12. Правильность монтажа схемы должна быть проверена преподавателем.
Синхроноскоп на монтажной схеме не показан, так как он заранее наглухо подключен к сети (см. рис. 11), Это гарантирует правильность определения последовательности чередования фаз генератора и сети. 3. Подготовить к пуску приводной двигатель ДТП: а) На панели «Машины постоянного тока» вращая ручку пускового реостата «Пуск двигателя» против часовой стрелки до крайнего положения «1», полностью ввести сопротивление пускового реостата (КР пуск). б) Вращая ручку реостата ЕРв «Регулировка возбуждения» в цепи обмотки возбуждения ДПТ по часовой стрелке до крайнего правого положения, полностью вывести это сопротивление(ВРв) в) Кнопкой «Вкл» подать напряжение на ДПТ, При этом загорается лампочка «Сеть» оранжевого цвета. Плавным вращением ручки «Пуск двигателя» из положения «1» в поло>кение «7» произвести пуск приводного двигателя ДПТ и в дальнейшем оставить ручку в положение «7».
Внимание: при отстуствни тока возбуждения ДПТ либо при !в<0„5А ручку «Пуск двигателя» из положения «1» не вращать, Иначе произойдет авария. г)После пуска ДПТ регулированием напряжения кнопками «1» и «ь» довести скорость ДПТ, а следовательно, и скорость синхронизации генератора до номинальной п«=3000 об/мин. В процессе дальнейшей работы поддерживать скорость постоянной, незначительно изменяя ток возбуждения ДПТ. 4. Снять характеристики холостого хода синхронного генератора Е«(1в) при токе нагрузки 1=0 и и=3000 об/м=сопв1. Обмотка возбуждения синхронного генератора подключается к регулируемому источнику напряжения постоянного тока. Для этого нажимается кнопка «Вкл» позиции «Возбу>кдение синхронной машины». Кнопкой «Вкл» позиции «Включение статора синхронной машины» подключить к обмотке статора вольтметр и соответствующие электрические цепи синхроноскопа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
