三相同步、鼠笼电机实验报告

重庆邮电大学

实验报告

实验名称：三相同步电机参数的测定

三相鼠笼异步电动机的工作特性

专业：自动化

班级: 0811203

小组成员：徐明霞 2012212965

陈柏果 2012212983

谢炳辉 2012213031

王骏超 2012213094

陈浩 2012212756

傅荟桥 2012213172

三相同步电机参数的测定

一、实验目的

掌握三相同步发电机参数的测定方法，并进行分析比较加深理论学习。 二、实验项目

1、用转差法测定同步发电机的同步电抗X d 、X q 。

2、用反同步旋转法测定同步发电机的负序电抗X 2及负序电阻r 2。

3、用单相电源测同步发电机的零序电抗X 0。 三、实验方法及结果 1、实验设备

序 号 型 号 名 称

数 量 1 DD03 导轨、测速发电机及转速表 1件 2 DJ23 校正直流测功机 1件 3 DJ18 三相同步电机 1件 4 D41 三相可调电阻器 1件 5 D44 可调电阻器、电容器 1件 6 D32 交流电流表 1件 7 D33 交流电压表

1件 8 D34-3 单三相智能功率、功率因数表 1件 9

D51

波形测试及开关板

1件

2、屏上挂件排列顺序

D44、D33、D32、D34-3、D51、D41

图5-6 用转差法测同步发电机的同步电抗接线图

W

W

U

V

W

V 1

A

***

*

同步电机励磁绕组

S

X Y Z

A B C

同步电机电枢绕组

I P I

P II

＋－

220V 励磁电源MG

220V 电枢电源

＋

－R s t

3、用转差法测定同步发电机的同步电抗X d 、X q 。

1) 按图5-6接线。同步发电机ＧＳ定子绕组用Y 形接法。校正直流测功机ＭＧ按他励电动机方式接线，用作ＧＳ的原动机。R f 选用D44上1800Ω电阻，并调至最小。R st 选用D44上180Ω电阻，并调至最大。R 选用D41上90Ω固定电阻。开关S 合向R 端。

2) 把控制屏左侧调压器旋钮退到零位，功率表电流线圈短接。检查控制屏下方两边的电枢电源开关及励磁电源开关都须在“关”的位置。

3）接通控制屏上的电源总开关，按下“开”按钮，先接通励磁电源，后接通电枢电源，启动直流电动机MG ，观察电动机转向。

4）断开电枢电源和励磁电源，使直流电机MG 停机。再调节调压器旋钮，给三相同步电机加一电压，使其作同步电动机起动，观察同步电机转向。

5）若此时同步电机转向与直流电机转向一致。则说明同步机定子旋转磁场与转子转向一致，若不一致，将三相电源任意两相换接，使定子旋转磁场转向改变。

6）调节调压器给同步发电机加5～15%的额定电压（电压数值不宜过高，以免磁阻转矩将电机牵入同步，同时也不能太低，以免剩磁引起较大误差）。

7）调节直流电机MG 转速，使之升速到接近GS 的额定转速1500 r/min ，直至同步发电机电枢电流表指针缓慢摆动（电流表量程选用0.25A 档），在同一瞬间读取电枢电流周期性摆动的最小值与相应电压最大值，以及电流周期性摆动最大值和相应电压最小值。 8）测此两组数据记录于表5-14中。 表5-14 序号 I max （A ） U min （V ） X q （Ω） I min （A ） U max （V ） X d （Ω） 1 0.075 27 207.85 0.05 28 311.78 2

0.04

15

216.51

0.03

16

307.93

计算：

4、用反同步旋转法测定同步发电机的负序电抗X 2及负序电阻r 2。

1) 将同步发电机电枢绕组任意两相对换，以改换相序使同步发电机的定子旋转磁场和转子转向相反。

2) 开关S 闭合在短接端(图示下端)，调压器旋钮退至零位，功率表处于正常测量状态(拆掉电流线圈的短接线)。

min

max

max min 33I U X I U X d q ==

3) 按实验方法3 3)启动直流电机ＭＧ，并使电机升至额定转速1500 r/min 。

4) 顺时针缓慢调节调压器旋钮，使三相交流电源逐渐升压直至同步发电机电枢电流达30～40%额定电流。

5) 读取电枢绕组电压、电流和功率值并记录于表5-15中。 表5-15 序号 I （A ） U （V ） P Ⅰ（W ） P Ⅱ（W ） P （W ） r 2（Ω） X 2（Ω） 1 0.135 14 0.18 0.15 0.33 6.036 59.58 2

0.15

17

0.25

0.21

0.46

6.815

60.07

表中：

计算：

5、用单相电源测同步发电机的零序电抗X 0。

图5-7 用单相电源测同步发电机的零序电抗

1) 按图5-7接线，将GS 的三相电枢绕组首尾依次串联，接至单相交流电源U 、N 端上。 2) 调压器退至零位，同步发电机励磁绕组短接。 3) 起动直流电机MG 并使电机升至额定转速1500 r/min 。

4) 接通交流电源并调节调压器使GS 定子绕组电流上升至额定电流值。 5) 测取此时的电压、电流和功率值并记录于表5-16中。

表5-16

序号 U （V ） I （A ） P （W ） X 0（Ω） 1

38

0.4

7.05

33.599

表中X 0的计算：

2

2222222)

3()3(r Z X I P r I U Z P P P -===+=II I R f

R st

电枢电源 220V

励磁电源 220V

＋

－＋

－TG MG

A

GS X

Y

B

C

Z

A

W

V

U

N

*

*

同步电机

励磁绕组