Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Laboratorium Maszyn Elektrycznych
Ćwiczenie numer: 1	Temat: Prądnica synchroniczna trójfazowa	Zespół: 1. Różycki Michał 2. Zimierski Zbigniew 3. Stachura Robert 4. Wdowiak Daniel 5. Ziejać Dariusz Grupa nr 3
Data wykonania ćwiczenia: 20.03.98	Data oddania sprawozdania: 03.04.98	Ocena:

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie podstawowych charakterystyk i własności prądnicy synchronicznej trójfazowej w oparciu o dokonane pomiary.

2. Dane znamionowe.

- silnik napędzający:

typ PCM 654b

Un=230 V

In=28,2 A

Iwn=0,85 A

Pn=6,5 kW

nn=1450 obr/min

- badana prądnica:

typ GCe 64a

praca ciągła

Pn=10 kVA

I=14,4 A cos ϕ =0,8

I=11,5 A cos ϕ =1,0

3 fazy 50 Hz

wzbudzenie 30 V 9,4 A

Un=380V

3. Schematy pomiarowe.

3.1.Schemat układu do badania biegu jałowego prądnicy synchronicznej trójfazowej.

3.2.Schemat układu do badania stanu zwarcia symetrycznego prądnicy synchronicznej trójfazowej.

Lp.	Uif1	Uif2	Uif3	Uifśr	nx	Iw	Uinx
	V	V	V	V	obr/min	A	V
1.	10,68	10,68	10,68	10,68	1500	0	10,32
2.	50	50	50	50	1500	0,5	48,33
3.	100	100	100	100	1500	1	96,67
4.	151	151	151	151	1500	1,5	141
5.	200	200	200	200	1500	2	186
6.	250	250	250	250	1500	2,5	232
7.	300	300	300	300	1500	3,5	290
8.	350	350	350	350	1500	4,3	338,3
9.	400	400	400	400	1500	5,4	386,67
10.	350	350	350	350	1500	4,2	338,3
11.	300	300	300	300	1500	3,3	290
12.	250	250	250	250	1500	2,5	240
13.	200	200	200	200	1500	1,9	193
14.	150	150	150	150	1500	1,4	145
15.	100	100	100	100	1500	0,84	96,67
16.	50	50	50	50	1500	0,4	55
17.	16,8	16,8	16,8	16,8	1500	0	16,4

4.Tabele pomiarowe

4.1.Stan biegu jałowego.

U_if1,U_if2,U_if3 - napięcia międzyfazowe twornika

U_ifśr - średnia arytmetyczna napięć U_if1,U_if2,U_if3

n_x - liczba obrotów prądnicy

I_w - prąd wzbudzenia prądnicy

U_inx - przeliczona wartość napięcia na wartość odpowiadającą prędkości znamionowej

4.2.Stan zwarcia symetrycznego − 3-fazowego.

Lp.	Iuv	Ivw	Iuw	Iśr	Iw
	A	A	A	A	A
1.	10	10	10	10	3,3
2.	8	8	8	8	2,6
3.	6	6	6	6	1,9
4.	4	4	4	4	1,2
5.	2	2	2	2	0,6

I_uz, I_vz, I_uz - prądy zwarcia

I_śr - wartość średnia prądów zwarcia

I_w- prąd wzbudzenia

4.3. Stan zwarcia niesymetrycznego - 2-fazowego

Lp.	1	2	3	4	5
Iz[A]	10	8	6	4	2
Iw[A]	2	1,6	1,2	0,75	0,3

5.Charakterystyki.

Charakterystyka biegu jałowego prądnicy synchronicznej.

Charakterystyki zwarciowe prądnicy synchronicznej.

6.Wnioski końcowe.

W wyniku przeprowadzonych pomiarów stwierdziliśmy, że badana przez nas prądnica synchroniczna pracuje poprawnie zarówno przy biegu jałowym jak i w stanie zwarcia.

Charakterystykę biegu jałowego prądnicy wykonaliśmy zmieniając prąd wzbudzenia od zera do wartości, przy której napięcie na wyjściu było równe Un (400 V), a następnie zmniejszając go do 0. W ten sposób uzyskaliśmy wykres Uinx(Iw) zbliżony do części pętli histerezy. Na podstawie tego wykresu wyznaczyliśmy średnią charakterystykę biegu jałowego, z której możemy odczytać:

• napięcie szczątkowe Uiszcz = 15 V (przy Iw=0)

• prąd wzbudzenia Ifon = 5,25 A (przy Un=380V)

Powstanie dwóch krzywych przesuniętych względem siebie jest uzasadnione istnieniem magnetyzmu szczątkowego który pozostaje po sporządzeniu pierwszej części charakterystyki.

Charakterystykę zwarcia symetrycznego maszyny wykonujemy zwiększając prąd wzbudzenia aż do momentu gdy przez zwarte uzwojenia twornika zacznie płynąć prąd znamionowy. Dalsze zwiększanie prądu wzbudzenia jest niebezpieczne dla maszyny ze względu na wydzielane ciepło.

Na podstawie charakterystyki wyznaczamy znamionowy prąd zwarciowy:

• dla zwarcia symetrycznego: Ifzn = 3,15 A.

• dla zwarcia niesymetrycznego: Ifzn=1,9 A

Korzystając z otrzymanych parametrów obliczamy stosunek zwarcia:

• dla zwarcia symetrycznego:

• dla zwarcia niesymetrycznego:

Wykonując obie charakterystyki utrzymujemy stałą prędkość obrotową prądnicy równą jej prędkości znamionowej.

-4-

Uiszcz

AB - prąd magnesowania szczeliny powietrznej

BC - prąd magnesowania rdzenia żelaznego

A

B

C

Iw[A]

I_fon

Un

Uinx

[V]

Zwarcie

symetryczne

In

Stan zwarcia

niesymetrycznego

Iw[A]

Iz[A]

---