6355786436

M. Ronkowski, G. Kostro, M. Michna: Maszyny synchroniczne ĆWICZENIE (PS)

MASZYNY SYNCHRONICZNE

BADANIE CHARAKTERYSTYK PRĄDNICY SYNCHRONICZNEJ

Program ćwiczenia

•    Pomiar rezystancji uzwojeń maszyny.

•    Pomiar charakterystyki magnesowania.

•    Pomiar charakterystyki zwarcia

•    Pomiar charakterystyki zewnętrznej.

•    Pomiar charakterystyki regulacyjnej.

1. TEORIA

1.1. Budowa, działanie, model fizyczny i model obwodowy (schemat zastępczy) maszyny synchronicznej

Maszyna synchroniczna (MS) jest przetwornikiem elektromechanicznym (rys. l.l) o trzech wrotach, które fizycznie reprezentują: „wyjście elektryczne” - zaciski uzwojenia twomika „a”; „wejście elektryczne” - zaciski uzwojenia wzbudzenia „f’; „wejście mechaniczne” - koniec wału (sprzęgło). Moc mechaniczna (dostarczana) P,„ i moc elektryczna (odbierana) P_n ulegają przemianie elektromechanicznej za pośrednictwem pola magnetycznego - pola wytwarzanego uzwojeniem wzbudzenia. Energia pola magnetycznego jest energią wewnętrzną maszyny, gdyż przetwornik nie ma możliwości wymiany tej energii z otoczeniem.

Rys. l.l. Maszyna synchroniczna (praca prądnicowa) - trójwrotowy przetwornik elektromechaniczny: wrota (zaciski) obwodu twomika „a” - odpływ energii elektrycznej przetwarzanej ma energię mechaniczną, wrota obwodu wzbudnika (wzbudzenia),/’ - dopływ energii pola wzbudzenia, wrota układu (obwodu) mechanicznego ,jn” - dopływ energii mechanicznej

Uwaga:

Działanie maszyny synchronicznej oparte jest na wykorzystaniu idei pola o wirującym strumieniu magnetycznym.

Budowę i podstawowe elementy MS przedstawiono na rys. 1.2. Maszyna składa się z następujących elementów czynnych: wzbudnika/magneśnicy (uzwojenie wzbudzenia, pierścienie ślizgowe, rdzeń wzbudnika); twomika (uzwojenie twomika, rdzeń twomika); wału.

Układ elektromechaniczny na rys. 1.3 przedstawia schematycznie budowę (elementarnej) wielofazowej MS o wydatnobiegunowym wirniku wraz z ilustracją zasady jej działania. Uzwojenia MS stanowią: trzy fazy (pasma) na stojanie (twomiku) — osie magnetyczne poszczególnych faz są odpowiednio względem siebie przesunięte w przestrzeni o kąt 120° (dla MS o liczbie par biegunów p>l kąt wynosi 120°/p); klasyczne uzwojenie wzbudzenia na wirniku (wzbudniku) o osi magnetycznej d i przesuniętej względem niej osi q (położenie w strefie międzybiegunowej). Aby zachować czytelność rysunku, układ uzwojeń fazowych (pasm) maszyny zaznaczono szkicowo na rys. 1.3 obwodami a-a', b-b' oraz c-c'. Przy czym, litery a, b oraz c oznaczają umowne początki uzwojeń (pasm), a litery a\ b' oraz c ’ — umowne końce tych uzwojeń. Analogiczny sposób wy różniania umownych początków i końców uzwojeń przyjęto dla