3.PRZEBIEG ĆWICZENIA.
-Synchronizacja maszyny synchronicznej z siecią sztywną.
-Przy charakterystykach V regulowaliśmy w ten sposób by moc miała żądaną wartość. Zmienialiśmy rezystancję generatora, utrzymywaliśmy napięcie na poziome 220V prędkość 1000obr/min . Generator przy takich warunkach powinien sprawować działanie kompensatorowe tzn. pobierać moc bierną a wytwarzacz moc indukcyjną, początkowo wykonywane ćwiczenie nie wypadło pomyślnie ponieważ wartość mocy czynnej była dodatnia i generator zachowywał nam się jak silnik indukcyjny (prądnica była niewzbudzona) (następowało przeciążenie sieci co powodowało załączenie zabezpieczeń). Przy poprawie wtorkowego laboratorium w sobotę zaczęliśmy od regulacji rezystancji generatora w przeciwnym kierunku niż poprzedni dzięki temu uzyskaliśmy ujemną wartość mocy co spowodowało przewzbudzenie prądnicy i zakładaną pracę kompensatorową.
-Dla charakterystyki obciążenia regulacja prędkością obrotową tak by moc była równa P=0, utrzymywanie prądu fazowego na poziomie 23A, zmiana prądu If regulacja napięciem by prąd fazowy wynosił If=23 kąt przesunięcia cos =0 ind.
-wyznaczenie reaktancji Potiera.
-Wyznaczenie znamionowego prądu wzbudzenia i zmienności napięcia metodą wykresu amerykańskiego.
4. SCHEMATY POŁĄCZEŃ.
Rys.1. Układ do pomiaru krzywych V, obciążenia.
5. TABELE POMIAROWE.
5.1Pomiar krzywych V.
Układ połączeń Rys.1, Charakterystyki 7.1 Rys.1,Rys2.
Lp. | Ps | P1 | P2 | P3 | n | Iu | Iv | Iw | Iśr | If | Ul1 | Ul2 | Ul3 | cosφ | f | Uwagi: |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
W | W | W | W | Obr/min | A | A | A | A | A | V | V | V | - | Hz | P=0 Lp.3. Użyty w przykładowych obliczeniach. |
|
1 | -99,0 | -29,0 | -51,4 | -27,6 | 1000 | 1,02 | 1,32 | 1,17 | 1,17 | 0,43 | 219,1 | 219,0 | 219,1 | 0,00 | 50 | |
2 | -63,8 | 16,3 | 44,8 | 60,6 | 1000 | 5,15 | 5,28 | 5,08 | 5,17 | 0,85 | 220,9 | 220,8 | 221,1 | 0,00 | 50 | |
3 | 30,0 | 5,1 | 18,7 | -12,6 | 1000 | 10,75 | 10,94 | 10,75 | 10,81 | 1,3 | 220,7 | 220,5 | 220,9 | 0,00 | 50 | |
4 | 37,1 | 3,0 | -5,3 | -35,0 | 1000 | 15,35 | 15,74 | 15,29 | 15,46 | 1,7 | 220,5 | 219,7 | 220,1 | 0,00 | 50 | |
5 | 12,6 | 8,5 | 7,0 | -50,8 | 1000 | 20,32 | 20,32 | 20,65 | 20,43 | 2,2 | 220,7 | 220,2 | 220,7 | 0,00 | 50 | |
6 | 19,5 | 94,1 | 113,0 | 93,7 | 1000 | 25,78 | 25,78 | 25,97 | 25,84 | 2,6 | 221,3 | 220,5 | 220,2 | 0,00 | 50 | |
7 | -6,4 | -14,0 | -23,8 | -29,4 | 1000 | 5,72 | 5,68 | 5,79 | 5,73 | 3,4 | 220,1 | 220,3 | 220,6 | 0,00 | 50 | |
8 | -92,0 | -18,0 | -12,7 | -57,9 | 1000 | 10,05 | 10,11 | 10,16 | 10,11 | 3,7 | 221,1 | 220,6 | 220,7 | 0,00 | 50 | |
9 | 39,0 | 12,8 | 6,6 | -3,4 | 1000 | 15,07 | 15,01 | 15,11 | 15,06 | 4,1 | 219,7 | 220,3 | 220,2 | 0,00 | 50 | |
10 | 61,0 | -35,4 | -68,9 | 37,3 | 1000 | 20,70 | 20,24 | 20,22 | 20,39 | 4,6 | 220,9 | 220,5 | 220,6 | 0,00 | 50 | |
12 | 51,6 | 18,4 | 2,4 | 5,3 | 1000 | 25,17 | 25,32 | 25,42 | 25,3 | 5,1 | 220,3 | 220,7 | 220,9 | 0,00 | 50 | |
1 | -2013,0 | -644,8 | -670,7 | -714,8 | 1000 | 25,57 | 26,48 | 26,02 | 26,02 | 0,64 | 219,6 | 220,2 | 220,6 | 0,20 | 50 | P=-2kW |
2 | -1950,0 | -682,9 | -743,2 | -654,9 | 1000 | 19,69 | 20,26 | 19,84 | 19,93 | 1,15 | 220,2 | 220,0 | 220,3 | 0,26 | 50 | |
3 | -2204,0 | -682,4 | -717,5 | -781,9 | 1000 | 15,18 | 15,72 | 15,38 | 15,43 | 1,6 | 220,3 | 220,2 | 220,4 | 0,34 | 50 | |
4 | -2000,0 | -632,6 | -667,6 | -690,9 | 1000 | 10,24 | 10,68 | 10,42 | 10,45 | 2,0 | 220,3 | 220,3 | 220,7 | 0,50 | 50 | |
5 | -2000,4 | -657,5 | -690,2 | -684,8 | 1000 | 5,21 | 5,48 | 5,56 | 5,42 | 2,7 | 220,4 | 220,4 | 220,6 | 0,97 | 50 | |
6 | -2100,0 | -702,5 | -720,6 | -711,4 | 1000 | 10,08 | 10,12 | 10,21 | 10,14 | 3,6 | 220,2 | 220,3 | 219,0 | 0,52 | 50 | |
7 | -2020,0 | -666,4 | -660,5 | -657,0 | 1000 | 15,02 | 15,19 | 15,12 | 15,11 | 4,1 | 220,9 | 221,2 | 220,7 | 0,35 | 50 | |
8 | -2193,0 | -679,1 | -696,7 | -682,3 | 1000 | 20,63 | 20,66 | 20,74 | 20,68 | 4,6 | 221,1 | 221,1 | 220,7 | 0,25 | 50 | |
9 | -2011,1 | -674,7 | -673,3 | -662,2 | 1000 | 24,52 | 24,72 | 24,47 | 24,57 | 5,0 | 219,8 | 220,7 | 220,4 | 0,21 | 50 | |
1 | -4003,0 | -1278,0 | -1315,0 | -1356,0 | 1000 | 24,26 | 24,66 | 24,32 | 24,41 | 1,16 | 220,4 | 220,5 | 221,2 | 0,43 | 50 | -4kW |
2 | -4084,0 | -1329,0 | -1362,0 | -1393,0 | 1000 | 20,14 | 20,66 | 20,39 | 20,40 | 1,6 | 220,6 | 220,9 | 220,8 | 0,51 | 50 | |
3 | -4078,0 | -1316,0 | -1356,0 | -1374,0 | 1000 | 15,26 | 15,74 | 15,52 | 15,51 | 2,0 | 220,6 | 220,9 | 221,1 | 0,68 | 50 | |
4 | -4029,0 | -1321,0 | -1361,0 | -1353,0 | 1000 | 10,67 | 10,86 | 10,79 | 10,77 | 3,1 | 220,4 | 220,7 | 220,5 | 0,97 | 50 | |
5 | -4016,0 | -1333,0 | 1352,0 | -1316,0 | 1000 | 15,57 | 15,69 | 15,58 | 15,61 | 4,0 | 220,0 | 220,3 | 219,8 | 0,67 | 50 | |
6 | -4034,0 | -1347,0 | -1356,0 | 1334,0 | 1000 | 20,60 | 20,82 | 20,61 | 20,68 | 4,6 | 220,3 | 220,8 | 220,4 | 0,51 | 50 | |
7 | -4047,0 | -1356,0 | 1371,0 | -1348,0 | 1000 | 24,72 | 24,80 | 24,63 | 24,72 | 5,0 | 220,8 | 221,4 | 220,3 | 0,42 | 50 | |
1 | -6043,0 | -1965,0 | -2020,0 | -2034,0 | 1000 | 24,72 | 25,32 | 24,93 | 24,99 | 1,7 | 220,6 | 220,7 | 220,3 | 0,63 | 50 | -6kW |
2 | -6025,0 | -1971,0 | -2007,0 | -2013,0 | 1000 | 20,58 | 21,09 | 20,84 | 20,84 | 2,1 | 220,5 | 220,3 | 220,1 | 0,76 | 50 | |
3 | -6051,0 | -1974,0 | -2006,0 | -1992,0 | 1000 | 15,56 | 15,92 | 15,76 | 15,75 | 3,0 | 221,4 | 220,4 | 221,7 | 1,00 | 50 | |
4 | -6061,0 | -2011,0 | -2047,0 | -2003,0 | 1000 | 20,25 | 20,66 | 20,47 | 20,46 | 4,3 | 220,8 | 221,3 | 221,4 | 0,77 | 50 | |
5 | -6021,0 | -1994,0 | -2030,0 | -1993,0 | 1000 | 24,98 | 25,26 | 25,13 | 25,12 | 4,9 | 220,1 | 220,4 | 219,8 | 0,63 | 50 |
5.2Pomiar obciążenia.
Układ połączeń Rys.1 Charakterystyki 7.2 Rys.3,Rys4.
LP. | Ps | P1 | P2 | P3 | n | Iu | Iv | Iw | Iśr | If | Ul1 | Ul2 | Ul3 | Uśr | f | Uwagi: |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
W | W | W | W | Obr/min | A | A | A | A | A | V | V | V | V | Hz | ||
1 | -23,9 | -20,5 | -22,0 | 30,6 | 1000 | 22,86 | 23,12 | 22,74 | 22,91 | 5,9 | 264,1 | 264,0 | 265,5 | 264,5 | 50 | Lp.3. Użyty w przykładowych obliczeniach |
2 | -22,0 | -21,9 | -18,7 | 16,4 | 1000 | 22,92 | 23,10 | 22,66 | 22,89 | 5,6 | 250,6 | 251,7 | 251,8 | 251,4 | 50 | |
3 | -10,8 | -27,6 | -13,8 | 6,4 | 1000 | 23,01 | 23,28 | 23,11 | 23,13 | 5,3 | 238,4 | 238,2 | 238,7 | 238,4 | 50 | |
4 | -1,2 | -17,8 | -3,5 | 24,7 | 1000 | 23,38 | 23,72 | 23,38 | 23,49 | 4,9 | 221,6 | 220,9 | 222,6 | 221,7 | 50 | |
5 | 36,3 | -40,1 | -32,0 | 1,6 | 1000 | 23,32 | 23,52 | 23,33 | 23,39 | 4,6 | 206,5 | 207,1 | 207,2 | 206,9 | 50 | |
6 | 8,1 | -11,8 | -10,3 | 24,0 | 1000 | 23,27 | 23,52 | 23,32 | 23,37 | 4,3 | 188,7 | 189,1 | 189,0 | 188,9 | 50 | |
7 | 4,1 | -8,0 | -1,2 | 23,4 | 1000 | 23,32 | 23,62 | 23,41 | 23,45 | 4,0 | 171,4 | 171,2 | 171,6 | 171,4 | 50 | |
8 | -46,9 | -13,7 | -1,8 | 16,4 | 1000 | 23,66 | 23,92 | 23,69 | 23,76 | 3,6 | 146,1 | 146,0 | 146,4 | 146,2 | 50 | |
9 | -20,0 | 17,5 | -13,3 | 10,7 | 1000 | 23,32 | 23,72 | 23,53 | 23,52 | 3,3 | 118,2 | 118,3 | 118,2 | 118,2 | 50 | |
10 | -17,8 | 18,2 | 5,9 | 2,4 | 1000 | 23,82 | 24,22 | 23,99 | 24,01 | 3,0 | 88,3 | 88,4 | 88,5 | 88,4 | 50 | |
11 | 30,6 | 11,9 | 16,5 | 23,7 | 1000 | 23,75 | 24,10 | 23,88 | 23,91 | 2,8 | 63,1 | 63,4 | 63,2 | 63,2 | 50 |
6. WZORY I OBLICZENIA POMIARÓW:
6.1 Dla krzywych V przy P=0W – Tabela 5.1 Lp. 1
6.2 Dla krzywych V przy P=2 kW – Tabela 5.1 Lp. 1:
6.3 Dla krzywych V przy P=4 kW – Tabela 5.1 Lp. 1:
6.4 Dla krzywych V przy P=6 kW – Tabela 5.1 Lp.1:
6.5 Wyznaczenie charakterystyki obciążenia– Tabela 5.2 Lp.1:
Wyznaczenie reaktancji Potiera
Znamionowego prądu wzbudzenia
Wyznaczenie zmienności napięcia
7. WYZNACZONE CHARAKTERYSTYKI.
7.1 Pomiar krzywych V (Mordeya).
Rys.1. Krzywe V
Rys.2 . Charakterystyki cosφ=f(If)
7.2 Wyznaczenie charakterystyk obciążenia.
Rys.3 . Konstrukcja do wyznaczanie reaktancja Potiera.
Rys.4. Wyznaczenie zmienności napięcia i znamionowego prądu wzbudzenia metodą uproszczonego wykresu amerykańskiego.
8.UWAGI.
Pierwszym zadaniem które musieliśmy wykonać było sprawdzenie warunków synchronizacji prądnicy z siecią po zbadaniu warunków załączaliśmy prądnice z siecią w momencie gdy wartość na woltomierzu V0 zbliżała się do 0 .
Moc generatora była znacznie mniejsza od mocy sieci.
9. WNIOSKI.
Synchronizacja generatora z siecią przebiegła poprawnie, maszyna i siec zachowywały się zgodnie z naszymi oczekiwaniami.
Prądnica przy pomiarze charakterystyki V działała zgodnie z wymogami zawartymi w instrukcji. Świadczy to o dobrym zaprojektowaniu urządzenia przez producenta .Krzywe V ilustrują zachowanie się maszyny synchroniczna pracująca równolegle na z siecią sztywną w całym możliwym zakresie zmian mocy biernej i współczynnika mocy, jest to bardzo cenna właściwość maszyny synchronicznej , której nie wykazują maszyny asynchroniczne.
Generator dla stanu obciążenia działał zgodnie z założeniami wynikiem tego są poprawnie wyznaczone charakterystyki (Reaktancja Potiera i Wykres amerykański).Generator podłączony na sieć sztywną idealnie obrazuje działanie generatorów w elektrowniach.