IV A i M.	MASZYNY ELEKTRYCZNE	Ocena
Data 15.10.98	TEMAT:Współpraca prądnicy synchronicznej z siecią
			Wykonał: Krzysztof Długołęcki

Wprowadzenie:

Celem ćwiczenia jest poznanie sposobu przyłączania prądnic do pracy równoległej i jej własności przy pracy równoległej na sieć sztywną.

Dane znamionowe urządzeń:

Prądnica synchroniczna: Pn = 14kVA, nn = 750 obr/min

stojan: 400/231V dla gwiazdy

wirnik: 27V, 25A

cos = 0,8

Silnik prądu stałego: Pn = 13kW, nn = 750 obr/min

Un = 220V, In = 70,5A

wzbudzenie obce: 220V, 1,38A

Prądnica prądu stałego: Pn = 1,7kW, nn = 750 obr/min

Un = 30V, In = 56,6A

wzbudzenie własne: 6,45A

Program ćwiczenia:

1. Włączenie do pracy prądnicy synchronicznej metodą synchronizacji.

Metoda synchronizacji:

- doprowadzić prędkość obrotową prądnicy do prędkości synchronicznej n1=fs/p ,

- wzbudzić prądnicę do napięcia równego napięciu sieci, do której ma być przyłączona,

- sprawdzić zgodność kolejności faz za pomocą układu synchronizacji w układzie mieszanym.

2. Zdjęcie i wykreślenie krzywych Marday'a ("V") I1=f(Iw) przy Un=const, fn=const oraz P=0, P=0.25Pn, P=0.5Pn, P=0.75Pn, P=Pn.

3. Wykreślenie charakterystyki cos=f(Iw) przy Un=const, fn=const oraz P=0, P=0.25Pn, P=0.5Pn, P=0.75Pn, P=Pn

4. Przejście z pracy prądnicowej na silnik i przeprowadzenie regulacji mocy biernej przy biegu jałowym i wykreślenie charakterystyki Q=f(Iw), I1=f(Iw) oraz cos=f(Iw) przy Un=const i fn=const.

Tabela 1
(wyniki do pomiarów z punktów 2 i 3)

P	I1	Iw		cos		Q	P		I1		Iw		cos		Q
[kW]	[A]	[A]		-		[kvar]	[kW]		[A]		[A]		-		[kvar]
0Pn								0.25Pn
0	15	2		0		0	3		16,5		2		0,264		5,2
0	12,5	4		0		0	3		13		4		0,335		5,1
0	8,8	6		0		0	3		10		6		0,436		5,1
0	6	8		0		0	3		7,5		8		0,581		4,9
0	0	10		0		0	3		6,5		10		0,671		4,8
0	0	15		0		0	3		5		15		0,872		4,6
0	6,5	17		0		0	3		6,5		18		0,671		4,8
0	8,5	20		0		0	3		9		20		0,484		5,0
0	10,5	22		0		0	3		11		22		0,396		5,1
0	13,5	25		0		0	3		13		25		0,335		5,1
0	-	-		0		0	3		18		30		0,242		5,2
0	-	-		0		0	3		22		35		0,198		5,2
0,5 Pn							0,75 Pn
6	21	2		0,415		10,2	9		23		4
6	17,5	4		0,498		10,0	9		20		6
6	14,5	6		0,601		9,8	9		17.5		8
6	12	8		0,727		9,6	9		16		10
6	11	10		0,793		9,4	9		14		12
6	9	12		0,969		8,9	9		13.5		15
6	9,5	15		0,918		9,1	9		15		20
6	10	18		0,872		9,2	9		17.5		25
6	12,5	20		0,698		9,6	9		21,5		30
6	15	25		0,581		9,9	9
6	19	30		0,459		10,1
6	22,5	35		0,388		10,2

Pn
12	24	8	0.87
12	21,5	10	0.96
12	18,5	12	1
12	19,5	15	1
12	18	19	1
12	20,5	25	0.96
12	23,5	30	0.91

Tabela 2 (wyniki do pomiarów z punktu 4)

Iw	I1	P	Q	cos
[A]	[A]	[kW]	[kvar]	-
2	14,5	2	9,7	0,200
2	17	4	10,9	0,342
2	21,5	6	13,5	0,405
2	25	7	15,7	0,407
12	-	1,6	-	-
12	6	4	10,2	0,969
12	9	6	15,3	0,969
12	13	8	3,9	0,894
12	16	10	4,6	0,908
12	19	12	5,1	0,918
20	9	1,3	6,0	0,209
20	9	2	5,8	0,323
20	10	4	5,5	0,581
20	12	6	5,6	0,726
20	14	8	5,3	0,830
20	16	10	4,6	0,908

Charakterystyki

Charakterystyki prądnicy Ia=f(Iw) przy stałej mocy czynnej.

Carakterystyki prądnicy cosφ=f(Iw) przy stałej mocy czynnej

Charakterystyka prądnicy Q=f(Iw) przy stałej mocy czynnej.

Charakterystyka prądnicy cosφ=f(P) przy stałym prądzie wzbudzenia

Charakterystyka prądnicy I₁=f(P) przy stałym prądzie wzbudzenia

Charakterystyka prądnicy Q=f(P) przy stałym prądzie wzbudzenia.

Wnioski:

Celem niniejszego ćwiczenia była analiza warunków pracy prądnicy synchronicznej współpracującej z siecią sztywną. Daje ona pogląd na zachowanie się prądnicy przy zmiennych warunkach obciążenia oraz pozwala zorientować się w możliwościach regulacji i wpływie regulacji na parametry oddawanej energii.

W pierwszej części ćwiczenia zdejmowaliśmy krzywe "V" (Mordey'a), czyli charakterystyki przedstawiające zależność natężenia prądu stojana od natężenia prądu wirnika przy stałej częstotliwości, stałym napięciu i stałej mocy czynnej oddawanej. Aby tego dokonać musieliśmy załączyć prądnicę na sieć (metoda synchronizacji w układzie "mieszanym") obciążaną przez zwiększanie momentu silnika napędowego. Otrzymane przez nas charakterystyki są zgodne z teoretycznymi. Minimum krzywych odpowiada pracy prądnicy przy cos=1. Linia łącząca te punkty przedstawia charakterystykę regulacji Iw=f(I1) przy U=const, n=const i cos=1. Charakterystyka dla P=0 jest zarazem charakterystyką regulacji przy cos=0, przy czym w zakresie niedowzbudzenia jest cos=0poj, zaś w zakresie przewzbudzenia cos=0ind.

Następnie przeszliśmy do pomiaru prądnicy pracującej na sieć sztywną przy stałym prądzie wzbudzenia i zmianach mocy czynnej. Charakterystyki w tum stanie pracy przedstawiają zależność prądu twornika Ia, mocy biernej wydawanej przez prądnicę oraz współczynnika mocy cosφ od mocy wydawanej P, przy stałej częstotliwości, stałym napięciu i stałym prądzie wzbudzenia. Iw.

---