POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA w KIELCACH
ĆWICZENIA LABORATORYJNE z MASZYN ELEKTRYCZNYCH
Ćwiczenia nr 5	Temat: Badanie prądnicy synchronicznej trójfazowej.			Zespół 1.Andrzej Szostek 2.Łukasz Glazar 3.Grzegorz Szot
Data wykonania: 06.04.2000		Ocena:	Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Grupa nr 31

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie podstawowych charakterystyk i własności prądnicy synchronicznej.

2. Dane znamionowe badanej prądnicy i silnika napędzającego.

Prądnica samowzbudna trójfazowa o stabilizowanym napięciu na zaciskach

Typ Gce 64 a

Nr 586452

S = 10 kVA

U = 400 V

n_n = 1500 obr/min

f = 50 Hz

I = 14,4 A przy cosϕ = 0,8

I = 11,5 A przy cosϕ = 1

U_w = 30V

I_w = 9,4 A

Praca C

Silnik prądu stałego

Typ PZMb 64 b

Nr 24393

P = 10 kW

U = 220 V

I = 52,2 A

n_max = 1500 obr/min

Wzbudzenie własne I_w = 1,5 A

Praca C

3. Schematy i tabele układów pomiarowych:

a) Schemat układu pomiarowego do wykreślania charakterystyki biegu jałowego.

Tabela pomiarowa:

Lp.	Uifśr	If		Lp.	Uif	If
		V			A			V	A
1	15,6	0			11	450	4,68
2	51,6	0,3			12	431	4,15
3	104	0,69			13	403	3,62
4	159	1,11			14	372	3,1
5	206	1,5			15	315	2,37
6	261	1,97			16	252	1,78
7	303	2,4			17	198	1,31
8	336	2,78			18	120	0,69
9	402	3,7			19	73,5	0,38
10	420	4,01			20	18,5	0

b). Schemat układu pomiarowego do badania zwarcia symetrycznego.

Tabela pomiarowa:

Lp.	Iuz	Ivz	Iwz	Iśrz	If
		A	A	A	A	A
1	0,35	0,25	0,25	0,28	0
2	1,28	1,2	1,15	1,21	0,3
3	2,02	2	1,94	1,99	0,6
4	3,35	3,3	3,25	3,3	1,1
5	4,52	4,5	4,45	4,49	1,5
6	6,75	6,72	6,6	6,69	2,2
7	8,82	8,8	8,8	8,81	3
8	10,1	10,2	10	10,1	3,4

c) Schemat układu pomiarowego do badania zwarcia niesymetrycznego dwufazowego.

Tabela pomiarowa:

Lp.	Iz	If
-	A	A
1	0,575	0
2	1,4	0,2
3	2,29	0,4
4	3,52	0,7
5	4,36	0,9
6	5,35	1,1
7	6,4	1,3
8	7,3	1,5
9	8,2	1,6
10	9,05	1,9
11	9,9	2,1

d) Schemat układu pomiarowego do badania zwarcia niesymetrycznego jednofazowego.

Tabela pomiarowa:

Lp.	Iz	If
-	A	A
1	1,3	0
2	2,22	0,15
3	3,52	0,35
4	4,7	0,5
5	5,37	0,6
6	8,2	0,9
7	9,1	1
8	9,8	1,1

4. Charakterystyki.

Ad a ) Charakterystyka biegu jałowego U_ifśr = f(I_f).

Ad b) Charakterystyka I_z = f(I_f) dla zwarcia symetrycznego

Ad c) Charakterystyka I_z = f(I_f) dla zwarcia niesymetrycznego dwufazowego

Ad d) Charakterystyka I_z = f(I_f) dla zwarcia niesymetrycznego jednofazowego

5. Wnioski.

W czasie ćwiczenia badaliśmy prądnicę synchroniczną w stanie biegu jałowego, oraz w stanie zwarcia symetrycznego i niesymetrycznego (dwufazowe i jednofazowe).

Próba biegu jałowego wykonana została przy n = n_n= const i I = 0. Zwiększając prąd wzbudzenia I_f prądnicy, a następnie zmniejszając go i odczytując napięcie na zaciskach rozwartego uzwojenia stojana U_if otrzymaliśmy charakterystykę U_if = f(I_f). Jak widać na charakterystyce dla I_f = 0 na początku pomiarów na zaciskach uzwojenia stojana istniało już pewne napięcie szczątkowe, które wywołane było pozostałością magnetyczną. Przy zmniejszeniu I_f do zera napięcia na zaciskach uzwojenia stojana nieznacznie wzrosło co jest spowodowane namagnesowaniem się wirnika. Jak widać zachodzi tu zjawisko histerezy.

Druga część ćwiczenia polegała na badaniu prądnicy w stanie zwarcia symetrycznego oraz niesymetrycznego dwufazowego i jednofazowego. W czasie próby prądnica była napędzana ze stałą prędkością równą predkości znamionowej, i przy wzrastającym prądzie wzbudzenia I_f odczytywane były wartości prądu zwarciowego. Na podstawie otrzymanych wyników wykreślone zostały charakterystyki dla tych trzech rodzajów zwarcia. Jak widać z wykonanych pomiarów przy zwarciu jednofazowym charakterystyka jest najbardziej stroma. Charakterystyka dla zwarcia dwufazowego przebiega pomiędzy charakterystykami dla zwarcia jednofazowego i trójfazowego. Taki przebieg charakterystyk spowodowany jest tym, że w czasie zwarcia jednofazowego oddziaływanie twornika jest niewielkie. Przy zwarciu trójfazowym oddziaływanie twornika jest największe i dlatego charakterystyka dla tego zwarcia jest najmniej stroma.

1

1

2

1

F

F

2

1

F

F

W

V

U

2

1

C

A

2

1

F

F

220V

0

-

+

220V

0

-

+

220V

0

V

V

A

A

V

V

M

V

A

---