主頁 > 技能大賽 > 三相同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行實(shí)驗(yàn)2023-11-28

三相同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>
1、掌握不對(duì)稱運(yùn)行的相序方程式和等值電路。
   2、熟悉負(fù)序和零序參數(shù)及其測(cè)定。
   3、熟悉幾種不對(duì)稱穩(wěn)態(tài)短路的分析。
二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)：
1、對(duì)稱分量分析方法及使用條件
2、負(fù)序阻抗以及零序阻抗的含義
3、不對(duì)稱穩(wěn)態(tài)短路的分析
三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
1、零序阻抗及負(fù)序阻抗的測(cè)定
2、單相短路不對(duì)稱運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
3、相間短路不對(duì)稱運(yùn)行實(shí)驗(yàn)
四、實(shí)驗(yàn)方法：
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

序號(hào) 型號(hào) 名稱數(shù)量

1 DQ03-1 導(dǎo)軌、測(cè)速系統(tǒng)及轉(zhuǎn)速表 1

2 DQ14 三相同步電機(jī) 1

3 DQ19 校正直流測(cè)功機(jī) 1

4 DQ22 直流電壓、毫安、電流表 1

5 DQ44 數(shù)/模交流電流表 1

6 DQ45 數(shù)/模交流電壓表 1

7 DQ25 智能型功率、功率因數(shù)表 1

8 DQ29 可調(diào)電阻器 1

9 DQ32 旋轉(zhuǎn)燈、并網(wǎng)開關(guān)及勵(lì)磁電源 1

10 DQ31 波形測(cè)試及開關(guān)板 1

2、控制屏上的掛件順序
DQ22、DQ29、DQ44、DQ45、DQ32、DQ29、DQ31
3、零序電抗及負(fù)序電抗的測(cè)定
（1）、零序電抗的測(cè)定

圖1 測(cè)定零序電抗接線圖
1）、按照?qǐng)D1接線，其中電阻R₁選用DQ27上的900Ω并聯(lián)900Ω共450Ω，電阻R_f1選用DQ27上的900Ω串聯(lián)900Ω共1800Ω阻值。將電阻R₁調(diào)至最大位置，電阻R_f1調(diào)至最小位置。并將電樞電源輸出電壓調(diào)至220V，為啟動(dòng)電機(jī)做好準(zhǔn)備。
2）、首先接通校正直流測(cè)功機(jī)的勵(lì)磁電源，然后接通電樞電源使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，減小電阻R₁至最小位置使電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)轉(zhuǎn)，然后調(diào)節(jié)電阻R_f1使機(jī)組達(dá)到1500r/min。將同步發(fā)電機(jī)的定子繞組串聯(lián)連接，在端點(diǎn)上施加額定頻率的交流電壓，使電流數(shù)值（零序電流）等于0.25I_N。將此時(shí)所得到的數(shù)據(jù)記錄于表1中。
表1

測(cè)量數(shù)據(jù) U₀（V） I₀（A） P₀(W)

數(shù)值

（2）、負(fù)序電抗的測(cè)定

圖2負(fù)序電抗測(cè)定接線圖
   1）、按照?qǐng)D2接線，其中電阻R₁選用DQ27上900Ω并聯(lián)900Ω共450Ω阻值，R_f1選用DQ27上900Ω串聯(lián)900Ω共1800Ω阻值。將電阻R₁調(diào)至最大位置，電阻R_f1調(diào)至最小位置為起動(dòng)電機(jī)做好準(zhǔn)備。
   2）、按下控制屏上的啟動(dòng)按鈕，調(diào)節(jié)控制屏左側(cè)調(diào)壓器使電壓升高，使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來，如果同步電機(jī)為正轉(zhuǎn)則應(yīng)調(diào)換相序使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向?yàn)榉崔D(zhuǎn)，然后先接通校正直流測(cè)功機(jī)的勵(lì)磁電源，再接通電樞電源，使機(jī)組符合正轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方向，減小電阻R₁使校正直流測(cè)功機(jī)全壓運(yùn)轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電阻R_f1使機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到1500r/min,定子加三相對(duì)稱的電壓，使此時(shí)的電流等于0.25I_N，將此時(shí)的電壓U_-、電流I_-及功率P_-記錄于表2中。
表2

測(cè)量數(shù)據(jù) U₁(V) U₂(V) U₃(V) U_-(V) I₁(A) I₂(A) I₃(A) I_-(A) P_-(W)

數(shù)值

其中：
4、單相短路不對(duì)稱運(yùn)行實(shí)驗(yàn)

圖3三相同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行實(shí)驗(yàn)接線圖
（1）、按照?qǐng)D3接線，圖中電阻選用DQ27掛件上對(duì)應(yīng)阻值的電阻,開關(guān)S₁、S₂、S₃選用掛件DQ31上不同的開關(guān)。開關(guān)S₁、S₂、S₃均處于關(guān)斷狀態(tài)。
(2)、按照上述起動(dòng)方法起動(dòng)校正直流測(cè)功機(jī)，并使轉(zhuǎn)速達(dá)到1500r/min。然后調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電阻R_f2,使同步發(fā)電機(jī)輸出電壓達(dá)到額定值220V。此時(shí)三相同步發(fā)電機(jī)處于空載運(yùn)行狀態(tài)。將U₁、U₂、U₃、I₁、I₂、I₃、I_a、I_f2數(shù)值記錄于表3中。
表3

運(yùn) 行狀態(tài) U₁(V) U₂(V) U₃(V) I₁(A) I₂(A) I₃(A) I_a(A) I_f2(A)

空載運(yùn) 行

單相短路運(yùn)行

相間短路運(yùn)行

三相短路運(yùn)行

（3）、保持同步發(fā)電機(jī)輸出電壓U=220V,然后將開關(guān)S₁閉合、開關(guān)S₂、S₃斷開，此時(shí)三相同步發(fā)電機(jī)處于單相短路運(yùn)行狀態(tài)。將所得到的數(shù)據(jù)記錄于表3中。
（4）、保持同步發(fā)電機(jī)輸出電壓220V不變，然后將開關(guān)S₂閉合、開關(guān)S₁、S₃斷開，三相同步發(fā)電機(jī)處于相間短路運(yùn)行。將測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄于表3中。
（5）、保持同步發(fā)電機(jī)輸出電壓220V不變，然后將開關(guān)S₁斷開、開關(guān)S₂、S₃閉合，三相同步發(fā)電機(jī)處于三相穩(wěn)態(tài)短路運(yùn)行。將測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄于表3中。
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算同步電機(jī)的零序電抗和負(fù)序電抗。
三相同步發(fā)電機(jī)的零序阻抗由下式求得：

2、當(dāng)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流相同時(shí)，單相短路穩(wěn)態(tài)電流I_K1、相間短路穩(wěn)態(tài)電流I_K2以及三相穩(wěn)態(tài)短路電流I_K之間的關(guān)系近似為
3、分析三相同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)的危害。

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三相同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行實(shí)驗(yàn)

我們的優(yōu)勢(shì)：

序號(hào)	型號(hào)	名稱	數(shù)量
1	DQ03-1	導(dǎo)軌、測(cè)速系統(tǒng)及轉(zhuǎn)速表	1
2	DQ14	三相同步電機(jī)	1
3	DQ19	校正直流測(cè)功機(jī)	1
4	DQ22	直流電壓、毫安、電流表	1
5	DQ44	數(shù)/模交流電流表	1
6	DQ45	數(shù)/模交流電壓表	1
7	DQ25	智能型功率、功率因數(shù)表	1
8	DQ29	可調(diào)電阻器	1
9	DQ32	旋轉(zhuǎn)燈、并網(wǎng)開關(guān)及勵(lì)磁電源	1
10	DQ31	波形測(cè)試及開關(guān)板	1

測(cè)量數(shù)據(jù)	U₀（V）	I₀（A）	P₀(W)
數(shù)值

測(cè)量數(shù)據(jù)	U₁(V)	U₂(V)	U₃(V)	U_-(V)	I₁(A)	I₂(A)	I₃(A)	I_-(A)	P_-(W)
數(shù)值

運(yùn) 行狀態(tài)	U₁(V)	U₂(V)	U₃(V)	I₁(A)	I₂(A)	I₃(A)	I_a(A)	I_f2(A)
空載運(yùn) 行
單相短路運(yùn)行
相間短路運(yùn)行
三相短路運(yùn)行