POLITECHNIKA RADOMSKA im. Kazimierza Pułaskiego WYDZIAŁ TRANSPORTU |
LABORATORIUM Maszyn i Napędów El. |
Data:
|
||
Wykonali:
|
Grupa:
|
Zespół:
|
Rok akademicki:
|
|
Temat: |
Badanie maszyny synchronicznej |
Nr ćwiczenia:
|
Ocena:
|
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z własnościami maszyny synchronicznej oraz wyznaczenie jej charakterystyk.
Dane znamionowe
Prąd wyjściowy Izn=26 A;
Napięcie znamionowe U=380 V.
Charakterystyka biegu jałowego
Schemat połączeń do próby biegu jałowego prądnicy synchronicznej
Tabela pomiarowa
n=1000 obr/min; f=50,5 Hz
Prąd wzbudzenia IW |
Napięcie indukowane U |
A |
V |
3 |
140 |
4 |
195 |
5 |
235 |
6 |
270 |
7,4 |
328 |
8,2 |
345 |
10,5 |
400 |
11 |
407 |
12 |
420 |
13,2 |
448 |
14,2 |
459 |
Charakterystyka zwarcia ustalonego maszyny synchronicznej
Tabela pomiarowa
Prąd wzbudzenia IW |
IA |
IB |
IC |
IŚR |
A |
A |
A |
A |
A |
2,5 |
6 |
6 |
6 |
6,00 |
4 |
11 |
10 |
10 |
10,33 |
4,5 |
12 |
11 |
11 |
11,33 |
5,5 |
14,5 |
13 |
13 |
13,50 |
6 |
16,5 |
14 |
14 |
14,83 |
7 |
17,5 |
16,5 |
16,5 |
16,83 |
7,1 |
18 |
17 |
17 |
17,33 |
7,2 |
19 |
17,5 |
18 |
18,17 |
8 |
20 |
19 |
19,5 |
19,50 |
8,3 |
21 |
20 |
20,5 |
20,50 |
9 |
22,5 |
21,5 |
22 |
22,00 |
Charakterystyka obciążenia przy obciążeniu rezystancyjnym (cos =1)
Tabela pomiarowa
Napięcie generowane |
IA |
IB |
IC |
IŚR |
V |
A |
A |
A |
A |
370 |
20 |
19 |
19 |
19,33 |
375 |
19,5 |
18,2 |
18,2 |
18,63 |
382 |
18,6 |
17,2 |
17,2 |
17,67 |
392 |
17,5 |
16,3 |
16,3 |
16,70 |
398 |
16,6 |
15,1 |
15,2 |
15,63 |
400 |
16 |
14,5 |
14,9 |
15,13 |
404 |
15,5 |
14 |
14,2 |
14,57 |
408 |
14,5 |
13,2 |
13,2 |
13,63 |
415 |
13,5 |
12,2 |
12,2 |
12,63 |
422 |
12,3 |
11,2 |
11,2 |
11,57 |
430 |
11,2 |
10 |
10,1 |
10,43 |
435 |
10,1 |
9 |
9,1 |
9,40 |
440 |
8,8 |
7,8 |
8,2 |
8,27 |
443 |
7,3 |
7 |
7,1 |
7,13 |
450 |
6,1 |
5,9 |
6 |
6,00 |
458 |
5 |
4,8 |
5 |
4,93 |
Charakterystyka regulacyjna przy cos =1
Tabela pomiarowa
|
IA |
IB |
IC |
IŚR |
A |
A |
A |
A |
A |
23,5 |
21,5 |
20 |
20,5 |
20,67 |
20,5 |
17,5 |
16 |
16,8 |
16,77 |
18,5 |
14,5 |
13 |
13,5 |
13,67 |
16,5 |
11,5 |
10 |
10,5 |
10,67 |
15 |
9 |
7,5 |
8 |
8,17 |
14 |
6 |
5,5 |
6 |
5,83 |
Wnioski:
Na podstawie charakterystyki biegu jałowego możemy stwierdzić, że napięcie generowane przez maszynę synchroniczną, pracującą jako prądnica, początkowo rośnie liniowo ze wzrostem prądu wzbudzenia. Następnie charakterystyka wyraźnie się zakrzywia i przyrost napięcia zmniejsza się. Spowodowane jest to nasycaniem się rdzenia maszyny synchronicznej. Dla znamionowego napięcia wyjściowego prąd wzbudzenia wyniósł 9,5 A.
Charakterystyka zwarcia ustalonego jest linią prostą. Wraz ze zwiększaniem prądu twornika rośnie prąd zwarciowy. Osiąga on wartość znamionową dla prądu wzbudzenia około 10 A.
Wyznaczyliśmy charakterystykę obciążenia. Obciążenie generatora stanowił trójfazowy opornik wodny. Prąd wzbudzenia ustawiony na 14 A wzrósł przy obciążeniu do 15 A. Napięcie generowane spada ze wzrostem prądu obciążenia. W celu dokonania stabilizacji napięcia wyjściowego wskazana byłaby zmiana prądu wzbudzenia w zależności od obciążenia.
Następnie dokonaliśmy synchronizacji maszyny z siecią sztywną. Procedura jest dosyć skomplikowana, ale ciekawa. Należy zminimalizować wszelkie różnice wartości napięcia sieci i prądnicy i połączyć obwody. Muszą zostać ustawione takie same wartości napięcia, częstotliwość i faza. Niewielka różnica częstotliwości powoduje, że faza ciągle się zmienia. Należy dokonać załączenia w odpowiedniej chwili. Synchronizacja udała nam się bez problemu i nie popłynęły prądy kompensacyjne w obwodach.
Po zsynchronizowaniu maszyny wyznaczyliśmy charakterystykę regulacyjną przy obciążeniu o cosϕ=1. W miarę zwiększania prądu obciążenia musieliśmy zwiększać prąd wzbudzenia, aby zachować ustalony współczynnik mocy.
Badanie maszyny synchronicznej
1