Wnioski :

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z własnościami maszyny synchronicznej oraz wyznaczenie jej charakterystyk. Maszynę synchroniczną badaliśmy dla kilku stanów pracy podzielonych na dwie grupy:

grupa 1 - praca przed synchronizacją maszyny z siecią sztywną

grupa 2 - praca po synchronizacji maszyny z siecią sztywną

W grupie pierwszej badaliśmy stan pacy jałowej, stan zwarcia ustalonego i odpowiednie do tych stanów charakterystyki oraz zdejmowaliśmy charakterystykę zewnętrzną.

Zakrzywienie charakterystyki biegu jałowego zwanej również charakterystyką magnesowania, spowodowane jest nasyceniem rdzenia maszyny synchronicznej. Pokazany kształt charakterystyki uwzględnia istnienie magnetyzmu szczątkowego.

Korzystając z charakterystyki magnesowania określa się wartość znamionowego prądu wzbudzenia biegu jałowego Iw0n przy napięciu U= Un.

Charakterystyki zwarcia Iz= f(Iw) przy n= n_n= const. są zależnością prądu twornika od prądu wzbudzenia przy zwarciu faz twornika. Zdejmując charakterystykę zwarcia symetrycznego należało zewrzeć zaciski ABC. Prędkość obrotowa prądnicy jest równa prędkości znamionowej. Ponieważ napięcie U=0, więc przepływ wypadkowy i strumień są bardzo małe. W stanie zwarcia obwód magnetyczny jest nienasycony, więc istnieje proporcjonalność między prądami prądnicy synchronicznej. Z charakterystyki zwarcia symetrycznego określa się wartość znamionowego prądu wzbudzenia przy zwarciu Iwzn. Na podstawie charakterystyk biegu jałowego i zwarcia symetrycznego oblicza się wartość stosunku zwarciowego, który zawiera się w granicach od 0,55 do 1,5. Wraz ze wzrostem stosunku zwarciowego rośnie stateczność pracy prądnicy oraz koszt maszyny.

Charakterystyką zewnętrzną prądnicy synchronicznej nazywa się zależność napięcia na jej zaciskach od prądu twornika U= f(I), przy Iw= const., n= n1= const. i cos = 1. Opadający przebieg charakterystyki zewnętrznej jest wynikiem rozmagnesowującego działania strumienia twornika oraz spadków napięcia na reaktancjach rozproszenia.

W drugiej grupie zdejmowaliśmy charakterystykę regulacyjną, krzywe Mordey'a, oraz wyznaczaliśmy geometrycznie charakterystykę obciążenia. Jednakże wcześniej przeprowadziliśmy synchronizację maszyny synchronicznej z siecią sztywną. Przy idealnej synchronizacji między prądnicą a siecią nie popłynie żaden prąd, nie ma przepływu żadnej mocy- czynnej i biernej, a moment obrotowy silnika pokrywa straty zespołu: silnik- prądnica- wzbudnica.

Charakterystyką obciążenia nazywa się zależność napięcia na zaciskach prądnicy od prądu wzbudzenia U= f(Iw) przy I= Ia= const; n= nn= const; cos = const.

Charakterystyką regulacyjną maszyny synchronicznej nazywa się zależność Iw= f(I), przy U= Un= const., n= nn= const. i cos  const. Wzrost prądu wzbudzenia Iw ze wzrostem prądu obciążenia I przy obciążeniu indukcyjnym jest spowodowany rozmagnesowującym oddziaływaniem twornika i wzrastającymi spadkami napięcia na reaktancjach rozproszenia.

Krzywe V są zależnością natężenia prądu twornika I od prądu wzbudzenia Iw przy stałej prędkości obrotowej n oraz stałej mocy czynnej silnika synchronicznego dla U= Un . Krzywa V dla Mn= 0 przedstawia przypadek biegu jałowego silnika synchronicznego. Moc pobrana przez silnik jest równa sumie strat wydzielanych w silniku. Dla pewnej wartości prądu wzbudzenia prąd twornika uzyskuje wartość minimalną, gdyż wtedy cos   Pole na lewo od krzywej cos = 1 jest obszarem pracy maszyny synchronicznej w stanie niedowzbudzonym, zaś na prawo od tej krzywej, tzn. przy większych wartościach prądu wzbudzenia- w stanie przewzbudzonym.

---