电机学_三相同步发电机的并联运行实验.doc

三相同步发电机的并联运行实验 一、实验目的 1(掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。 2(掌握三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节方法。 二、预习要点 1(同步发电机并联运行有哪些条件,如何满足这些条件, 2(同步发电机并网运行时，怎样调节其有功功率和无功功率,在改变有功功率时，无功功率有无变化, 3(同步发电机并网后，若原动机为直流电动机，为什么减少直流电动机的励磁电流可以增加发电机有功功率, 三(实验项目 1(用准确整步法将三相同步发电机投入电网并联运行。 2(三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节。 3(三相同步发电机与电网并联运行时无功功率的调节。 (1)测取当输出功率时三相同步发电机的形曲线。 (2)测取当输出功率时三相同步发电机的形曲线。 四(实验设备及仪器 1(MEL系列电机教学实验台主控制屏(含交流电压表、交流电流表) 2(功率及功率因数表(MEL-20或含在主控制屏内) 3(三相组式变压器(MEL-01)或单相变压器(在主控制屏的右下方) 4(三相可调电阻900Ω(MEL-03) 5(波形测试及开关板(MEL-05) 6(三相可调电抗(MEL-08) 五(实验方法 接线说明: 实验线路如图1。图中为直流电动机，作原动机用;被试电机为三 相凸极式同步电机，其额定值为:，，， ;为涡流测功机。、同步电机、由联轴器直接联接(虚线所示)。 电阻选用挂箱上的阻值为(接端，即两只串联)、 电流为的可调电阻，作为直流并励电动机的起动电阻。 电阻选用挂箱上的阻值为、电流为的可调电阻， 作为直流并励电动机励磁回路串接电阻。 直流电流表选用直流电机励磁电源上的励磁电流表(mA)，选用直流稳压电源上的电枢电流表(A)。 同步发电机定子回路的电流表、功率表、电压表选用主控屏左侧的交流电流表、功率表、电压表。 同步指示灯为挂箱上的三组灯。 开关选用挂箱上的。 图1 同步发电机与电网并联接线图 1(用准确整步法将三相同步发电机投入电网关联运行 本实验采用交叉法将三相同步发电机投入电网关联运行。 操作步骤如下: (1)仪表量程选择 将交流电压表、电流表、功率表的红色开关至“ON”位置。各仪表的量程选择为:若各表的“自动/手动”按钮选择“自动”(即红色按钮按下位置)，那么各表量程选择按钮(白色)可不选择;若选择“手动”(即红色按钮弹出位置)，那么应选择各表量程。本实验各表量程选择为:电流表选用量程档(按钮按下)，电压表选用量程档( 按钮按下)，功率表选用量程档和量程档。 注意:若量程选小了，则超量程报警器报警，红色报警指示灯亮，主电源自动切断。这时可按超量程表的白色“复位”按钮，去除报警声，重新选择量程。 将挂箱上的红色开关至“ON”位置,“”开关合向下方，“转 速控制/转矩控制”选择开关合向“转速控制”端。 (2)空载状态 打开开关，电动机励磁回路电阻调至阻值最小，电枢回路起动电阻调至阻值最大。 (3)接通电源 合上电源开关(实验台左侧端面)，主电源面板红色指示灯亮，再按下绿色按钮，绿灯亮，红灯灭，电源接通。 (4)起动直流电动机 先合上直流电机励磁电源开关(红色开关至“ON”位置)，再合上直流稳压电源(红色开关至“ON”位置)，观察励磁电流表读数大小(若无读数，切不可起动电动机)，按下直流稳压电源上的白色“复位”按钮，直流电动机起动。 (5)调额定转速 调节直流稳压电源上的“电压调节”旋钮，使电动机输入电压为，调节电动机电枢回路起动电阻，使电机转速达到同步发电机额定转速。 (6)调额定电压 合上同步电机励磁电源开关，调节同步电机励磁电流输出，使同步发电机电压为额定值。调节三相调压器输出使电网电压升至额定电压。 (7)判断相序 观察上三组灯明亮情况，若三组灯依次亮灭形 成旋转灯光，则表示发电机和电网相序相同;若三组灯同时发亮、同时熄灭，则表示发电机和电网相序不同。 注意: 若发电机和电网相序不同，则应停机，改变相序(电源任意两端接线对调或发电机定子绕组任意两端接线对调)后按上述方法重新起动。 (8)并网 当发电机和电网相序相同时，调节同步发电机励磁使同步发电机电压和电网(电源)电压相同，且同时调节原动机转速使三组灯依次亮灭旋转的速度降至最慢，待组灯熄灭时合上并车开关，把同步发电机投入电网并联运行。 2(三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节 同步发电机投入电网并联运行后，增加直流电机的励磁调节电阻或减小电枢电阻，这时同步发电机输出功率增加，在同步电机定子电流接近于零到额定电流的范围内读取三相电流、三相功率、功率因数共组数据，记录于表1中。 表1 有功功率调节实验数据 功率因数 输出电流 输出功率 序号