4. Schemat połączeń:

Rys.1 Włączenie prądnicy do pracy równoległej, pomiary krzywych V oraz wyznaczenie charakterystyki obciążenia:

5. Tablice z wynikami pomiarów i obliczeń:

5.1 Pomiar krzywych V dla P=0 W:

Tabela 5.1

L.p.	If	Iu	Iv	Iw	Iśr.	U1	U2	U3	Uśr.	P1	P2	P3	Pśr.	n	cosφ	Uwagi
-	A	A	A	A	A	V	V	V	V	W	W	W	W	obr/min	-	-
1	0,53	24,42	24,48	24,49	24,46	220,56	219,97	219,98	220,17	14,2	-4,5	-11,8	67,5	1000	0	P=0±100W
2	0,87	20,34	20,33	20,25	20,31	220,90	220,10	220,45	220,48	35,7	17,3	33,0	79,2
3	1,34	15,44	15,36	15,04	15,28	220,22	219,70	220,53	220,15	-4,7	-52,2	-40,9	39,7
4	1,73	10,72	10,63	10,26	10,54	220,20	219,47	219,99	219,89	42,2	-29,4	1,6	-26,7
5	2,22	5,47	5,33	5,05	5,28	220,47	219,77	220,25	220,16	43,4	-21,9	-9,4	20,4
6	2,75	0,79	1,02	1,12	0,98	220,73	219,89	220,67	220,43	-14,7	-75,3	-71,6	-70,0
7	3,20	5,21	5,28	5,62	5,37	220,84	220,50	221,01	220,78	1,5	-57,3	-25,9	-58,9
8	3,69	10,57	10,91	10,99	10,82	220,12	220,01	220,59	220,24	29,1	-12,2	58,6	72,2
9	4,10	15,15	15,26	15,40	15,27	220,52	220,19	220,27	220,33	12,4	-47,8	36,1	40,2
10	4,65	21,31	21,23	21,51	21,35	220,20	219,56	220,24	220,00	84,1	54,0	119,1	39,0
11	5,08	25,23	25,36	25,78	25,46	220,41	220,86	220,10	220,46	57,5	-65,1	3,0	-89,6

5.2 Pomiar krzywych V dla P=2 kW:

Tabela 5.2

L.p.	If	Iu	Iv	Iw	Iśr.	U1	U2	U3	Uśr.	P1	P2	P3	Pśr.	n	cosφ	Uwagi
-	A	A	A	A	A	V	V	V	V	W	W	W	W	obr/min	-	-
1	0,74	24,76	24,92	24,60	24,76	220,24	220,01	220,18	220,14	-607,8	-707,2	-743,0	-2154,0	1000	0,212	P=2000± 160W
2	1,05	20,50	20,76	20,46	20,57	220,95	220,10	220,55	220,53	-600,8	-640,8	-660,8	-1990,0				0,255
3	1,50	15,26	15,52	15,14	15,31	220,15	219,82	220,25	220,07	-600,7	-652,1	-664,1	-1940,0				0,343
4	2,02	10,76	10,65	10,02	10,48	220,90	219,76	220,75	220,47	-634,5	-722,1	-686,5	-2049,0				0,501
5	2,52	5,05	5,76	5,51	5,44	220,80	220,54	220,58	220,64	-636,2	-698,4	-698,9	-2004,0				0,963
6	3,64	10,52	10,72	10,99	10,74	220,34	219,84	220,15	220,11	-717,8	-628,1	-567,1	-2155,0				0,489
7	4,14	15,47	15,68	16,01	15,72	219,87	219,99	220,12	219,99	-695,0	-756,2	-641,4	-1938,0				0,334
8	4,61	20,34	20,56	21,01	20,64	219,98	219,65	220,06	219,90	-597,5	-667,9	-741,8	-2025,0				0,255
9	5,10	25,34	25,57	25,99	25,63	220,24	220,16	220,68	220,36	-568,3	-815,2	-508,3	-1954,0				0,205

5.3 Pomiar krzywych V dla P=4 kW:

Tabela 5.3

L.p.	If	Iu	Iv	Iw	Iśr.	U1	U2	U3	Uśr.	P1	P2	P3	Pśr.	n	cosφ	Uwagi
-	A	A	A	A	A	V	V	V	V	W	W	W	W	obr/min	-	-
1	1,02	25,33	25,42	25,53	25,43	220,88	219,73	220,76	220,46	-1290	-1315	-1351	-3950	1000	0,412	P=4000± 100W
2	1,42	20,43	20,91	21,18	20,84	220,01	220,97	220,17	220,38	-1320	-1340	-1355	-4011				0,503
3	1,97	15,01	15,32	15,04	15,12	220,12	219,95	220,40	220,16	-1275	-1329	-1316	-3945				0,694
4	2,99	10,75	10,34	10,75	10,61	220,26	220,54	220,09	220,30	-1286	-1356	-1301	-3901				0,989
5	3,94	14,98	15,49	15,67	15,38	220,23	220,76	220,63	220,54	-1279	-1371	-1319	-3977				0,682
6	4,52	20,23	20,51	20,92	20,55	220,23	219,57	220,43	220,08	-1314	-1402	-1346	-4086				0,511
7	5,05	25,26	25,47	25,94	25,56	220,23	220,05	220,44	220,24	-1301	-1357	-1388	-4083				0,411

5.4 Pomiar krzywych V dla P=6 kW:

Tabela 5.4

L.p.	If	Iu	Iv	Iw	Iśr.	U1	U2	U3	Uśr.	P1	P2	P3	Pśr.	n	cosφ	Uwagi
-	A	A	A	A	A	V	V	V	V	W	W	W	W	obr/min	-	-
1	1,65	25,96	25,12	24,98	25,35	220,22	220,03	220,98	220,41	-1969	-2006	-2013	-5982	1000	0,621	P=6000±200 W
2	2,04	20,12	21,33	20,97	20,81	220,62	219,59	220,64	220,28	-1981	-2035	-2034	-6078				0,757
3	3,22	15,55	16,29	16,01	15,95	220,91	218,56	219,57	219,68	-1957	-2049	-2200	-6027				0,990
4	4,27	19,86	20,66	20,72	20,41	220,34	220,33	220,96	220,54	-1992	-2075	-2005	-6063				0,770
5	4,92	25,44	25,63	25,14	25,40	221,00	220,98	220,34	220,77	-1895	-1994	-1908	-5812				0,618

5.5 Wyznaczenie charakterystyki obciążenia:

Tabela 5.5

L.p.	If	Iu	Iv	Iw	Iśr.	U1	U2	U3	Uśr.	P1	P2	P3	Pśr.	n
-	A	A	A	A		V	V	V	V	W	W	W	W	obr/min
1	2,64	24,21	24,04	24,26	24,17	60,12	60,76	60,81	60,56	-15,4	-28,6	-22,0	-63,8	1000
2	2,90	24,47	24,34	24,87	24,56	80,12	80,34	80,29	80,25	4,3	-21,2	-2,4	8,6
3	3,10	24,09	24,11	24,41	24,20	100,46	100,53	100,76	100,58	-11,0	-45,2	-4,2	-41,1
4	3,49	24,34	24,33	24,87	24,51	130,77	130,62	130,98	130,79	12,6	-37,4	-5,2	-42,0
5	3,88	24,12	24,10	24,56	24,26	160,12	160,29	160,76	160,39	15,5	-44,1	-1,1	-49,9
6	4,39	24,22	24,43	24,85	24,50	190,41	190,12	190,78	190,44	-15,1	-108,7	-36,2	-171,0
7	5,00	24,04	24,16	24,34	24,18	220,91	220,76	220,76	220,81	60,5	-2,5	44,9	66,3
8	5,37	24,24	24,12	24,73	24,36	237,32	236,97	237,81	237,37	106,6	25,4	108,9	209,6

6. Zastosowane wzory i przykłady obliczeń:

6.1 Dla krzywych V przy P=0W - Tabela 5.1 L.p. 1:

6.2 Dla krzywych V przy P=2 kW - Tabela 5.2 L.p. 5:

6.3 Dla krzywych V przy P=4 kW - Tabela 5.3 L.p. 4:

6.4 Dla krzywych V przy P=6 kW - Tabela 5.4 L.p. 3:

6.5 Wyznaczenie charakterystyki obciążenia- Tabela 5.5 L.p. 7:

6.6 Wyznaczenie reaktancji Potiera:

6.7 Wyznaczenie zmienności napięcia i znamionowego prądu wzbudzenia:

7. Otrzymane charakterystyki:

7.1 Przebiegi krzywych V:

7.2 Charakterystyki cosφ przy P=const.:

7.3 Charakterystyka obciążenia, biegu jałowego i zwarcia trójfazowego oraz konstrukcja do wyznaczenia reaktancji Potiera:

7.4 Wyznaczanie zmienności napięcia i znamionowego prądu wzbudzenia:

8. Uwagi :

• Wykres 7.3 przedstawia charakterystyki biegu jałowego oraz zwarcia trójfazowego wyznaczone w ramach ćwiczenia 21.

• Podczas pomiarów występowały wahania mocy w wyniku załączania bądź odłączania maszyny przy sąsiednim stanowisku.

9. Wnioski:

• Charakterystyki stanu jałowego, zwarcia trójfazowego, oraz obciążenia zgodne
  są z charakterystykami teoretycznymi umieszczonymi w literaturze.

• Krzywa łącząca punkty, w których prąd twornika ma najmniejszą wartość jest obrazem charakterystyki regulacji przy obciążeniu czysto czynnym.

• Reaktancja rozproszenia twornika maszyny synchronicznej wynosi: X=0,60Ω. Została oszacowana na podstawie wyniku obliczenia reaktancji Potiera, ponieważ pomiar reaktancji rozproszenia wymagałby wyjęcia wirnika.

• Graniczna wartość prądu wzbudzenia zwiększa się wraz ze wzrostem mocy czynnej co można zauważyć na wykresie krzywych V.

• Wartość zmienności napięcia wynosi: ∆u=0,34 dla badanej maszyny. Jest ona odniesiona do napięcia znamionowego. Wskazuje o ile wzrośnie napięcie twornika, jeśli prądnica pracująca przy znamionowym obciążeniu i stałym prądzie wzbudzenia zostanie odciążona.

• Znamionowy prąd wzbudzenia wyniósł I_fn=4,75. Został oszacowany za pomocą metody wykresu amerykańskiego.

11

∆U

L2

W₁

V

W₃

W₂

W₁

W_S

~

~3x400V

V₂

V₁

L1

A₃

A₂

A₁

V₃

+

220V

-

R₂

R₁

G

B₂

L3

B₁

A₂

A₁

P=0,44P_n

P=0,22P_n

P=0

I_f0

I_a [A]

230V

E₁ E₂

Kolumna synchronizacyjna

A

P

∆f

cosφ=0_ind.

I_a=I_n,

f=f_n,

P=0,67P_n

P=0,44P_n

P=0,22P_n

cosφ=f(I_f),

cosφ

I_f [A]

I_f [A]

I_a=f(I_f)

P=0,67P_n

U=U_n, P=const. f=const. n=const.

U=U_n, P=const. f=const. n=const.

---