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.
