Требования и рекомендации по подготовке к лабораторной работе и оформлению отчета

Перед каждой лабораторной работой студент должен самостоя­тельно, используя рекомендованную литературу и настоящее руково­дство, подготовиться и знать следующие основные вопросы:

• устройство и принцип действия исследуемой электрической машины;

• вид ее основных характеристик;

• назначение всех элементов испытуемой установки, их взаи­модействие и обозначение на электрической схеме.

Перед началом занятий преподаватель проверяет устно, пись­менно или при помощи контролирующих устройств знания студен­тов и их готовность к выполнению предстоящей работы.

К каждому следующему занятию студент представляет отчет о предыдущей работе и защищает его.

Студент, не представивший отчет о предыдущей работе, к лабо­раторным занятиям не допускается.

Отчет выполняется каждым студентом индивидуально на стандартных листах формата А4 (287мм X 210 мм).

Отчет должен содержать:

1. титульный лист с названием работы, фамилией студента, ука­занием его факультета, курса и группы, фамилией проверяющего преподавателя и т.д.;

1. программу работы;

2. номинальные данные исследуемых машин;

3. электрическую схему (схемы) установки, выполненную в со­ответствии с действующими стандартами;

4. таблицы экспериментальных и расчетных данных. Каждая таблица должна иметь название и порядковый номер, в таблице обя­зательно должны быть указаны единицы измерения приведенных ве­личин;

5. пример расчета данных, необходимых для построения графи­ков и диаграмм;

7) рисунки опытных и расчетных характеристик, выполненные на листах формата А4 с помощью графических редакторов или вручную. Рисунки должны сопровождаться названием, порядковым номером и необходимыми поясняющими надписями. На графиках должны быть четко проставлены все экспериментальные точки, имеющиеся в соответствующей таблице. Характеристики проводятся в виде плавных кривых таким образом, чтобы число «выпавших» экспериментальных точек по обе стороны кривой было примерно равным;

8) выводы по проделанной работе. В выводах должно быть в краткой форме сделано заключение по каждому из проделанных опытов и по каждой опытной и расчетной характеристике.

Теоретические сведения о синхронных генераторах

Рис. в1

На внутренней цилиндрической поверхности сердечника статора 1, набранного из листов электротехнической стали, имеются пазы, в которых размещается обмотка якоря 2, поэтому часто в синхронных машинах (СМ) сердечник статора с обмоткой называют якорем. Обмотка якоря выполняется трехфазной с таким же числом полюсов, как и ротор 3. Ро­тор СМ имеет обмотку возбуждения 4, питаемую через два контактных кольца и щетки постоянным током от постороннего источника — независимое возбуждение, либо током, вы прямленным при помощи выпрямителя, от обмотки якоря — параллельное возбуждение. Назначение обмотки возбужде­ния — создать магнитный поток возбуждения . Часто ротор СМ с обмоткой возбуждения называют индуктором.

В зависимости от конструкции ротора различают явнополюсные и неявнополюсные СМ. Синхронные явнополюсные машины (см. рис. в1,а) имеют выступающие полюсы, на сердечники которых надеты катушки обмотки возбуждения. В полюсных наконечниках размещены, в специальных пазах, стержни из латуни или меди. С концов стержни замкнуты короткозамыкающими кольцами и образуют тем самым короткозамкнутую обмотку по типу «беличья клетка», выполняющую роль успокоительной (демпферной) обмотки. В синхронных двигателях эта обмотка выполняет еще и роль пусковой обмотки.

Неявнополюсные машины (см. рис. в1,б) имеют цилинд­рический ротор, выполняемый обычно из массивной стальной поковки, в которой фрезеруются пазы для укладки обмотки возбуждения. Примерно третья часть полюсного деления ос­тается свободной от пазов и образует так называемый боль­шой зубец, через который проходит главная часть потока воз­буждения.

При вращении возбужденного ротора, имеющего пар полюсов, с частотой каким-либо приводным двигате­лем поток возбуждения образует переменные потокосцепления с фазными обмотками якоря, в результате чего в них индук­тируется симметричная трехфазная система электродвижу­щих сил (э.д.с.) с частотой колебаний . Под дей­ствием этой э.д.с., при включении нагрузки, по обмотке якоря и нагрузке течет симметричный трехфазный ток - машина работает генера­тором. Ток, протекая по обмотке якоря, создает вращающееся магнитное поле - поле якоря, магнитные силовые линии которого ( ) показаны на рис.1,а для случая, когда ток якоря совпадает по фазе с э.д.с. Это поле вращается в том же направлении, что и ротор с частотой , называемой синхронной. Отсюда, с уче­том предыдущего выражения, следует, что , т.е. поле якоря и ротор вращаются в одном направлении и с одинако­вой частотой, а относительно друг друга неподвижны. По­люсы поля якоря вступают во взаимное притяжение с полю­сами ротора противоположной полярности, в результате чего образуется электромагнитный момент, направленный в гене­раторе встречно вращающему моменту приводного двигателя. В генераторе ротор - ведущее звено, а поле якоря - ведомое и стремится затормозить вращение ротора.

Цель работы – овладение практическими навыками экспериментального определения характеристик холостого хода, короткого замыкания, внешней, нагрузочной, регулировочной синхронного генератора и оценки потребительских свойств этого генератора

Программа работы

1. Изучить устройство и принцип действия синхронного генератора

2. Определить характеристику холостого хода

3. Определить характеристики трех-, двух- и однофазного короткого замыкания

4. Определить нагрузочную характеристику

5. Определить внешние характеристики

6. Определить регулировочные характеристики