PRĄDNICA SZEREGOWO-BOCZNIKOWA

W jaki sposób wyznacza się ch-kę biegu jałowego prądnicy prądu stałego i jaki jest jej przebieg teoretyczny?

Ponieważ ch-ka biegu jałowego jest nieliniowa i niejednoznaczna należy pomierzyć obie jej gałęzie. Należy zasilić uzwojenie bocznikowe z obcego źródła zwiększając prąd od If=0 i Uo=Ur do takiej wartości przy której Uo=1,2-1,3 Un (pierwsza gałąź). Ur- napięcie remanentu magnetycznego. Drugą gałąź należy pomierzyć zmniejszając prąd do 0. Ze względu na błędy wynikające z niejednoznaczności charakterystyki prąd należy regulować jednokierunkowo(zwiększać lub zmniejszać bez cofania). Po wyznaczeniu obu gałęzi charakterystyki należy wyznaczyć ch-kę pośrednią.

Jakie są warunki konieczne wzbudzenia prądnicy samowzbudnej?

Istnienie strumienia remanentu, nadanie prądnicy odpowiedniej prędkości obrotowej, zgodne zwory strumienia remanentu i strumienia wytwarzanego przez uzwojenie wzbudzenia, odpowiednia rezystancja uzwojenia wzbudzenia.

W jaki sposób wyznacza się rezystancję krytyczną obwodu wzbudzenia prądnicy samowzbudnej?

Zwiększanie wartości rezystancji dodatkowej R_wd w obwodzie wzbudzenia prądnicy bocznikowej powoduje powiększanie kąta nachylenia ch-ki obwodu wzbudzenia, przez co zmniejsza się napięcie prądnicy. Jeśli rezystancja obwodu wzbudzenia osiągnie wartość, przy której ch-ka wzbudzenia pokryje się z prostoliniową częścią ch-ki biegu jałowego to wówczas nastąpi równowaga chwiejna układu. Wartość rezystancji obwodu wzbudzenia przy której następuje niestabilność napięcia nosi nazwę rezystancji krytycznej R_K=R_w+R_wd+R_sz

W jaki sposób wyznacza się ch-kę zwarcia prądnicy prądu stałego i jaki jest jej przebieg teoretyczny?

Ch-ka zwarcia przedstawia zależność prądu twornika w stanie zwarcia od prądu wzbudzenia przy znamionowej prędkości obrotowej. Pomiary przeprowadza się zwiększając prąd wzbudzenia od 0 aż do takiej wartości przy której prąd zwarcia Iz=(1,2-1,3) In utrzymując stała prędkość obrotową.

W jakich konfiguracjach połączeń może pracować prądnica prądu stałego?

obcowzbudna, bocznikowa, bocznikowa z dozwojeniem zgodnym i bocznikowa z dozwojeniem przeciwnym

W jaki sposób wyznacza się ch-ki obciążenia prądnic prądu stałego i jaki jest ich przebieg teoretyczny?

Ch-ka obciążenia jest to zależność napięcia prądnicy od prądu wzbudzenia przy stałym prądzie obciążenia i stałej prędkości obrotowej. Ch-ki obciążenia należy pomierzyć w układach połączeń: obcowzbudnym, bocznikowym, szeregowo-bocznikowym z dozwojeniem zgodnym, szeregowo-bocznikowym z dozwojeniem przeciwnym. Pomiar ch-ki obciążenia dokonuje się przy prądzie It=In.

W jaki sposób wyznacza się ch-ki zewnętrzne prądnic prądu stałego i jaki jest ich przebieg teoretyczny?

Ch-ki zewnętrzne należy pomierzyć w układach połączeń: obcowzbudnym, bocznikowym, szeregowo-bocznikowym z dozwojeniem zgodnym, szeregowo-bocznikowym z dozwojeniem przeciwnym. Rezystancję R w obwodzie wzbudzenia reguluje się tak aby przy prędkości znamionowej i znamionowym prądzie wzbudzenia, na zaciskach twornika występowało napięcie znamionowe.

Wyjaśnić pojęcie zmienności napięcia prądnicy prądu stałego?

Zmiennością napięcia prądnicy nazywa się względną zmianę napięcia do napięcia znamionowego występującą przy odciążeniu nagrzanej prądnicy od mocy znamionowej do biegu jałowego, przy zachowaniu znamionowej prędkości obrotowej i rezystancji obwodu wzbudzenia.δu_%=ΔU/Un*100

W jaki sposób wyznacza się ch-ki regulacji prądnic prądu stałego i jaki jest ich przebieg teoretyczny?

Ch-ka regulacji przedstawia zależność prądu wzbudzenia od prądu obciążenia przy stałym napięciu U=Un i stałej wartości prędkości obrotowej n=n_n. Ch-ki regulacji należy pomierzyć w układach połączeń: obcowzbudnym, bocznikowym, szeregowo-bocznikowym z dozwojeniem zgodnym, szeregowo-bocznikowym z dozwojeniem przeciwnym.

PRĄDNICA SYNCHRONICZNA

Charakterystyka biegu jałoweego

Sposób wyznaczania ch-ki biegu jałowego

Prądnicę napędzamy silnikiem prądu stałego o wzbudzeniu obcym. Ustawiamy znamionową prędkość obrotową prądnicy. Przy I_f= 0 ↑ odczytujemy U_szcz aż do U_ifmax = 1,3 U_n. Następnie zmniejszamy, ponieważ występuje histereza.

Charakterystyka stanu zwarcia

Sposób wyznaczania ch-ki stanu zwarcia

-3-fazy: Zwieramy zaciski, stała prędkość. Prądnica napędzona do prędkości znamionowej. Regulacja prądu wzbudzenia od I_w= 1,3 I_f do I_fn= 0. I₁=I_z3

-2-fazy: Zwiększając prąd wzbudzenia od I_f= 0 do 0,3I_wn mierzymy prąd zwarcia. I₁=I_z2/√3

-1-faza: Zwarcie jednej fazy z pkt. 0. Zwiększamy prąd wzbudzenia od 0 do 0,3 I_fn mierząc jednocześnie prąd zwarcia. I₁= I_z1/3

Charakterystyka regulacyjna

Sposób wyznaczania ch-ki regulacyjnej

Prądnica napędzona do prędkości znamionowej, a potem wzbudza się do napięcia znamionowego. Obciążenie za pomocą wodnej opornicy regulacyjnej, stała wartość cosφ= 1. Utrzymując stałe napięcie na zaciskach prądnicy obciąża się od I=0 do I= 1,2 I_n.

Charakterystyka zewnętrzna

Sposób wyznaczania ch-ki zewnętrznej

Napędzona do prędkości synchronicznej, następnie wzbudzona do U= U_n. Obciążamy opornicą wodną, aby uzyskać zmiany prądu obciążenia od I= 0 do I= I_n. Powtórzyć pomiar przy prądzie obciążenia I= I_n ustalić U= U_n, następnie zmniejszyć obciążenie aż do I=0.

Wyjaśnić zmienność napięcia prądnicy synchronicznej.

δU_%=((U₀-U_n)/U_n)*100%

To wzrost napięcia od napięcia znamionowego przy zmianach obciążenia od pracy znamionowej do biegu jałowego.

PRACA GENERATORA Z SIECIĄ SZTYWNĄ

Na czym polega i czym jest spowodowana praca równoległa generatora synchronicznego z siecią sztywną?

W sieci sztywnej częstotliwość napięć indukowanych jest równa częstotliwości napięcia w sieci i nie może ulegać zmianom. Zmiana momentu obrotowego maszyny napędowej nie zmienia w stanie ustalonym prędkości obrotowej generatora lecz wywołuje zmianę jego obciążenia. Praca równoległa polega na doprowadzeniu parametrów generatora do takiej wartości, aby w czasie jego załączenia do sieci popłynęły jak najmniejsze prądy wyrównawcze.

- u_g=u_s, - f_g=f_s, - to samo następstwo faz, - zgodność kąta fazowego.

Różnica między synchronizacją a samosynchronizacją.

Synchronizacja - przyłączenie generatora niewzbudzonego do sieci tak, aby nie wystąpiły udary prądowe.

Regulujemy parametry regulatora (ręcznie) tak, aby były zgodne z parametrami sieci. Gdy tego dokonamy, załączamy urządzenia, by weszły w synchronizm.

Samosynchronizacja - polega na włączeniu do sieci niewzbudzonej prądnicy wirującej z prędkością bliskiej synchronicznej. Następnie wzbudzamy ją napięciem aby przez uzwojenie wzbudzenia przepłynął prąd wzbudzenia biegu jałowego. Powstanie moment obrotowy, który wciągnie wirnik prądnicy w synchronizm.

Warunki poprawnej synchronizacji generatora.

- równość wartości skutecznych napięć sieci i prądnicy Us=Ug

- równość częstotliwości napięć sieci i prądnicy fs-fg

- zgodność kolejności faz prądnicy i sieci.

- chwilowe wartości sumy wektorów napięć powinny się zerować Us+Ui=0

W jaki sposób uzyskuje się równość napięć.

Regulujemy prąd wzbudzenia aż do osiągnięcia Us=Ug kontrolę przeprowadzamy dwoma woltomierzami.

W jaki sposób uzyskuje się równą częstotliwość?

Regulujemy prędkość obrotową prądnicy synchronicznej fs=fg

W jaki sposób ustalić właściwą kolejność faz?

Regulujemy prędkość prądnicy do momentu pokrycia się gwiazd i nie wystąpi napięcie wypadkowe.

Skutki synchronizacji przy różnych napięciach.

Us>Ug Us<Ug

Powstanie ΔU i popłynie prąd bierny, który nie daje momentu obrotowego.

Skutki przy niezerowaniu wektorów napięć.

alfa powinna się równać 180, inaczej potencjały nie będą równe po obu stronach

Skutki przy niewłaściwym następstwie faz.

Przy niewłaściwym następstwie faz na dwóch fazach wyłącznika wystąpią napięcia wypadkowe o wartościach zmieniających się w granichach 0-2Un.

Skutki przy różnych częstotliwościach

Pojawia się wtedy zmieniająca się w czasie różnica napięć ΔU pomiędzy odpowiadającymi sobie wskazami napięć. Pod wpływem tego napięcia popłynie prąd , który będzie przesunięty względem napięcia sieci o pewien kąt φ. W chwili załączania pojawi się moment hamujący lub przyspieszający prądnicę.

Światło wirujące.

Żarówki zapalają się kolejno. Podczas jednego obrotu gwiazdy napięcie na żarówce rośnie od 0 do wartości max i potem znów maleje do 0. Synchronizm jest wtedy gdy żarówka 1 nie świeci a 2 pozostałe świecą jednakowo.

W jaki sposób przeprowadza się samosynchronizację?

Włączamy do sieci niewzbudzoną prądnicę wirującą z prędkością bliską synchronicznej. Po włączeniu należy ją wzbudzić takim napięciem aby przez uzwojenie wzbudznia przepływał prąd wzbudzenia biegu jałowego. Przepływ prądu wzbudzenia spowoduje powstanie momentu obrotowego, który wciągnie wirnik prądnicy w synchronizm. W czasie samosynchronizacji obwód wzbudzenia musi być zwarty przez opornik w celu zabezpieczenia przed przepięciami.

Czynności przy synchronizacji.

- łączymy obwód

- podajemy napięcie wzbudzenia silnika obcowzbudnego stanowiącego napęd prądnicy.

- dokonujemy rozruchu silnika aż do prędkości synchronicznej

- wzbudzamy prądnicę aż do uzyskania na stojanie napięcia równego napięciu sieci.

- sprawdzamy kolejność faz.

- regulując prędkość obrotową doprowadzamy do wyrównania częstotliwości.

- gdy żarówka 1(włączona na ciemno) nie świeci lub wskazówka synchroskopu przechodzi przez zero dokonujemy włączenia prądnicy do sieci.

Krzywe V

Zależność prądu twornika od prądu wzbudzenia.

Graniczna krzywa V odpowiada zerowej mocy czynnej obciążenia prądnicy.

Poniżej pewnej wartości prądu wzbudzenia dla odpowiednio dużych obciążeń wypada z synchronizmu.

Silnik prądu stałego

3. Podać zależność na prędkość obrotową silnika prądu stałego.

4.W jaki sposób można regulować prędkość obrotową
zmiana napięcia, włączenie dodatkowej rezystancji, regulacja bocznikowa osłabiając strumień
5. Przedstawić przebiegi ch-k mechanicznych silnika szeregowego prądu stałego pracującego z pełnym

wzbudzeniem, z bocznikowanym uzwojeniem wzbudzenia i z bocznikowanym uzwojeniem twornika.

bocznikowe uzwojenie wzbudzenia powoduje wzrost prędkości obrotowej dla danego momentu obciążenia. Wynika to ze zmniejszenia strumienia wzbudzenia, spowodowanego bocznikiem. Bocznikowanie uzwojenia twornika powoduje zmniejszenie prędkości obrotowej dla danego momentu obciązenia. Wynika to ze zwiększenia strumienia wzbudzenia, ponieważ w tym przypadku przez uzwojenie wzbudzenia przepływa suma prądów twornika i bocznika.

6. W jaki sposób wyznacza się ch-ki regulacyjne silnika szeregowego prądu stałego?

pomiar przeprowadza się zasilając silnik regulowanego żródła napięcia dla kilku ustalonych wartości prądu obciążenia.
Cha-ka regulacji silnika szeregowego n=f/U/ przedstawia zależność prędkości obrtowej do napięcia zasilającego przy stałej wartości momentu obciążenia/I_t =const./. Regulacja za pomoca zmiany napiecia zasilajacego jest najczesciej spotykaną metodą regulacji prędkości obrotowej w silnikach szeregowych. Przy stałym momencie obiążenia zależność n=f/U/ jest linia prostą.
7. Cel i sposób wyznaczenia ch-ki biegu jałowego silnika szeregowego prądu stałego.

W celu przeprowadzenia pomiaru uruchamia się silnik, zasilająć najpierw obwód wzbudzenia prądem If równym znamionowemu. Twornik należy zasilić z regulowanego żródła napięcia. Po dokonaniu rozruchu silnika pomiary zaczyna się od wart. U=1,3 Un, a prąd wzbudzenia reguluje się w ten sposób, aby przy danym napięciu silnik osiągnąznamionową prędkość obrotow. Następne punkty ch-ki znajduje się analogicznie, obniżająć prą wzbudzenia do takiej wartości, przy której prędkość obrotowa pozostaje stała i równa znamionowej. ze wzgledu na zjawisko histerezy prąd należy regulować jednokierunkowo.

8. W jaki sposób wyznacza się ch-kę momentu rozruchowego silnika szeregowego prądu stałego?
pomiar przeprowadza sie przy zachamowaniu wirnika. Do zachamowania wirnika służy dzwignia przymocowana z jednej strony do wału silnika i wsparta drugim końcem na wadze uchylnej. Silnik należy zasilić z regulowanego

---