三相同步发电机实验(手动)
三相同步发电机实验报告
三相同步发电机实验报告三相同步发电机实验报告引言：在现代社会中，电力作为一种重要的能源供应方式，对于人们的生产和生活起着至关重要的作用。
而发电机作为电力的重要源头之一，其性能的稳定与否对于电力系统的正常运行有着重要的影响。
本文将对三相同步发电机进行实验，并对实验结果进行分析和总结。
实验目的：1. 了解三相同步发电机的工作原理；2. 掌握三相同步发电机的实验方法；3. 分析实验结果，探讨发电机的性能特点。
实验原理：三相同步发电机是一种将机械能转化为电能的设备。
其基本原理是通过转子和定子之间的磁场相互作用，使得转子产生感应电动势，从而实现电能的输出。
在三相同步发电机中，转子和定子之间的磁场通过三相交流电源进行供电，从而实现同步运转。
实验步骤：1. 接通三相交流电源，并将其连接到同步发电机的定子绕组上；2. 启动同步发电机，使其开始运转；3. 测量同步发电机的电压、电流、功率等参数，并记录下来；4. 改变同步发电机的负载情况，观察其对电能输出的影响；5. 停止同步发电机的运转，并记录下最后的实验数据。
实验结果与分析：通过实验测量，我们得到了同步发电机在不同负载情况下的电压、电流和功率数据。
根据这些数据，我们可以得出以下结论：1. 随着负载的增加，同步发电机的输出电压和电流呈线性增长的趋势。
这是因为负载的增加导致了发电机输出功率的增加，从而使得电压和电流也随之增加。
2. 在负载较小的情况下，同步发电机的功率因数较高。
随着负载的增加，功率因数逐渐下降。
这是因为负载的增加导致了发电机输出功率的增加，而功率因数是输出有用功率与输出视在功率之比，因此负载的增加会导致功率因数的下降。
3. 在实验过程中，我们还观察到了同步发电机的稳定性。
无论负载大小如何变化，同步发电机都能够保持稳定的输出电压和电流。
这表明同步发电机具有较好的稳定性能。
实验总结：通过本次实验，我们对三相同步发电机的工作原理和性能特点有了更深入的了解。
三相同步发电机实验报告
三相同步发电机实验报告
实验报告
三相同步发电机实验
实验目的：
1.学习三相同步发电机的基本原理。
2.掌握同步发电机的电气特性及其调节方法。
3.熟练掌握实验仪器的使用方法。
实验原理：
三相同步发电机的基本构造是将三相绕组分别形成0°、120°和240°的电角度来组成。
同步发电机的转速严格地等于输入电源频率除以极数。
当負载或超負荷情况下，发电机转子转速下降，自励磁通密度下降，产生的欧姆热和交流损耗就会增大，由此影响到全机的性能。
实验器材：
同步发电机，柿子电动机，数字万用表，发电机调速器等。
实验步骤：
1.在实验室中接线，接线图见实验室布置。
2.将实验室3相电源与柿子电动机相连接，按标示电压调整稳
压器电压。
3.用发电机调速器控制稳压后的电压，将柿子电动机转速控制
在1500r/min左右。
4.读取同步发电机转速，记录数据并分析结果。
实验结果：
1.柿子电动机的电动力学及发电机调速器装置详情见教材附录。
2.同步发电机的转速严格地等于输入电源频率除以极数。
3.当负载或超负荷情况下，发电机转子转速下降，自励磁通密
度下降，产生的欧姆热和交流损耗就会增加，从而影响到全机的
性能。
总结：
通过本次实验，我掌握了三相同步发电机的基本原理和调节方法，了解了同步发电机的电气特性。
在实验中，我学会了使用实验仪器，整个实验过程中安排合理，成果取得显著效果。
实验一手动准同期并网实验
实验八手动准同期并网实验一、实验目的1．掌握三相同步发电机投入并联运行的条件。
2．掌握三相同步发电机并联运行实验接线和操作方法。
二、实验并网条件1）发电机的频率和电网频率要相同；在实际工作中要求频率差△f不超过（0.2%~0.5%）fe。
2）发电机和电网电压大小相同；在实际工作中要求电压差△U不超过（5%~10%）Ue。
3）相位要相同；在实际工作中要求合闸时相位差δ不超过10°。
4）发电机和电网相序要相同。
三、实验内容1．用手动准同期方法将三相同步发电机投入电网并联运行。
四、实验接线五、实验设备序号型号名称数量1 DD01.3-3 导轨、测速发电机及转速表1台2 DJ21.3-1 直流电动机(原动机) 1台3 DJ18-1 三相同步发电机1台4 ZB35 真有效值交流电流表1只5 ZBL64 真有效值交流电压表1只6 ZBL62 智能功率、功率因数表1只7 ZB31 直流数字电压、电流表1只8 ZBL57 可控励磁发电系统组件（四）1台9 ZBL58 可控励磁发电系统组件（五）1台10 ZBL59 可控励磁发电系统组件（六）1台11 ZBL60 可控励磁发电系统组件（七）1台12 ZBL54 可调电阻器、试验元件1台13 DZB01 三相自耦调压器1台三相交流电源1路14 ZBL51 旋转灯、整步表1台六、实验步骤1）按图接线，GS为三相同步发电机，带动GS旋转的原动机采用DJ23校正直流测功机MG。
R st选用ZBL54上180Ω电阻，R f1选用ZBL54上1800Ω电阻，开关QF为ZBL57挂箱上的模拟断路器，QFG为ZBL57挂箱上的模拟灭磁开关，并把开关QF打在“断开”位置，开关QFG在断开状态，灭磁电阻RFS经QFG常闭触点并联在同步发电机励磁绕组两端。
2）三相调压器旋转退至零位，在电枢电源及励磁电源开关都在“关断”位置的条件下，合上电源总开关，按下“开”按钮，调节调压器使电压升至额定电压100伏。
实验四 三相同步发电机的运行特性
实验四三相同步发电机的运行特
性
实验四：三相同步发电机的运行特性
三相同步发电机是一种常用的大功率电机，它具有较好的效率、可靠性和低成本。
在实验四中，将对三相同步发电机的运行特性进行详细的说明。
首先，要弄清楚三相同步发电机的工作原理。
三相同步发电机是通过三个单相电磁激励来产生同步旋转磁场的。
三个单相电磁激励的电流分别以120度的相位差来传递，这样就形成了一个永久磁场，在这个永久磁场中，三相交流电的同步旋转磁场，能够对发电机的转子产生相应的力，使发电机的转子沿着永久磁场的方向旋转。
其次，要了解三相同步发电机的主要运行特性。
三相同步发电机的运行特性有以下几点：
1. 功率因数：三相同步发电机的功率因数取决于负载的阻抗值，随着负载阻抗的变化，功率因数也会发生变化。
2. 电流平衡：当三相同步发电机处于空载状态时，三相电流应保持平衡，即三相电流之间的相位关系应始终保持120度。
3. 调速特性：三相同步发电机的调速特性取决于供电电压，当供电电压改变时，发电机的转速也会随之改变。
4. 效率：三相同步发电机的效率高，其输出功率大于输入功率，且随着负载的增加而逐渐降低。
5. 启动特性：三相同步发电机的启动特性要求电流不能过大，否则可能会对转子、绕组等部件造成损坏。
最后，要注意三相同步发电机的安全性。
三相同步发电机的安全性要求要求电流不能过大，电压不能过高，否则可能会对电机产生过大的力，从而导致发电机的损坏。
同步发电机实验报告
发电机空载特性和短路特性代表了同步电机两种典型运行状态下的磁路工作状态。同步发电机发生三相稳态短路时，限制短路电流的仅是发电机内部的阻抗。由于同步发电机的电枢电阻远小于同步电抗，因此，短路电流可认为是纯感性的，于是电枢磁势基本上是一个纯去磁的直轴磁势，即 。各磁势矢量都在一条直线上，合成磁势是 。然后利用空载特性即可求出气隙合成电势Eδ。
实验五
陈静鹏 5100309537穆卡5100309647王耀东 5100309555
一、实验目的
1.学习RTDS中同步电机模型基本理论。
2.学习同步电机的空载特性，短路特性，并由此测得同步电抗。
3.学习同步电机的突然三相短路动态特性。
4.了解电力系统稳定器（Power System Stabilizer简称PSS）的作用。
draft图如下：
其中传输线接地短路故障控制电如下：
拨盘FAULT TYPE用来设置接地短路故障类型；滑杆FCLEAR用来设置从故障发生到断路器断开的时间，即故障切除时间；按钮FLTSEQ用来激活接地短路故障；按钮ReClose用来重新合上断路器。
同步电机突然短路控制电路如下：
为了测试同步电机在不同合闸角时发生突然短路故障，必须检测母线上的电压过零点。滑杆POW（Position on Wave）用来控制合闸角，常数0.0000463为60Hz工频下，转子转过1。所对应的时间。
按下BRK3Open按钮，断开BRK3。使同步发电机与系统分离。此时同步电机保持同步转速，空载运行。
调节滑杆ManualAdjust手动改变励磁电压，从而使励磁电流If从0变化到2。记录机端电压VMPU与励磁电流If的值，得到同步电机空载特性曲线。其中If=1必测。
实验八 三相同步发电机参数测量
实验实训老师：实验实训地点：实验实训日期：2020年6月1日实验实训题目：三相同步发电机参数测量一、实验目的用实验方法求三相同步发电机的参数。
二、主要仪器设备三相调压器、实验工作台、三相同步发电机。
三、实验内容与步骤1.实验内容（1）测定三相同步发电机的同步电抗X d、X q；（2）测定三相同步发电机的负序电抗X2；（3）测定三相同步发电机的零序电抗X O；（4）测定三相同步发电机的瞬变电抗X'd、X'q。
2.实验步骤1)用低转差法测定同步电抗X d和X q（1）参照实验接线图8-1正确接线，同步机励磁绕组要开路，并接入一直流电压表。
（2）启动他励直流电动机，使同步发电机转速接近同步转速（比同步转速慢5到10r/min）。
（3）将调压器置电压为零，按下实验台上调压器的合闸按钮，通过三相调压器给定子绕组加三相低电压（0.02～0.15）U N，在升压过程中，仔细观察串入发电机定子的外接电流表A0，若指针缓慢摆动，说明定子旋转磁场的转向与转子的转向相同；反之，说明二者转向相反，应迅速将调压器调零，并按下实验台上调压器的分闸按钮，断开调压器。
然后将三相电源接到定子绕组的任意二根线对调，使二者转向相同。
（4）使同步发电机定子所加电流不超过额定的值，读取定子边电压（实验台电压表V4）和电流表A0（为外接指针式电流表，看指针摆动的大小）的最大值和最小值，记录于表8-1中2)负序电抗X2的测定（1）参照实验接线图8-1正确接线，即在上个实验线路中将同步发电机励磁绕组短路，并将同步发电机定子绕组任意两相对换，以改变相序。
（2）启动他励直流电动机，使同步发电机转速为同步转速。
（3）将调压器置电压为零，按下实验台上调压器的合闸按钮，调节调压器给定子绕组加三相低电压，定子电流约为额定电流的（30~40）%，此时定子旋转磁场的转向与转子转向相反（即n=—n1）。
测量发电机定子边的相电压及相电流值，记录于表8-2中。
三相同步发电机的运行实验
表10-1 空载实验数据
上升
15
37.8
67.5
95.47
158.6
202.9
240.6
（2）在保持转速为 （调节 ）条件下，先增加励磁电流源输出电流，使同步发电机定子电流 ，然后减小励磁电流 直至为零，记录电流减小过程的励磁电流 和相应的定子电流 ，取 组数据，记录于表10-2中。其中额定电流点必测
表10-2 短路实验数据
0.54
0.45
0.31
0.20
0.14
0.08
0.02
0.90
2．掌握三相同步发电机对称运行时运行特性的测量方法。
二、实验内容
1．空载实验 在 ， 的条件下，测取空载特性 曲线。
2．三相稳态短路实验 在 ， 的条件下，测取三相稳态短路特性 曲线。
3．零功率因数特性 在 ， ， 的条件下，测取纯感性负载特性 曲线。
4．调节特性 在 ， ， 条件下，测取调节特性 曲线。
257.4
264
0
0.1
0.21
0.30
0.52
0.70
0.90
1.0
1.07
下降
264
260
244
220
196
174
141
111
80.2
1.07
1.01
0.85
0.72
0.61
0.53
0.40
0.30
0.2
图10-4 空载特性曲线 图10-5 空载特性曲线的校正
三相同步发电机实验报告
三相同步发电机实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作，掌握三相同步发电机的工作原理和性能特点，加深对同步发电机的理解，提高实际操作能力。
二、实验原理。
三相同步发电机是一种将机械能转换为电能的设备，其工作原理是利用电磁感应定律，通过旋转磁场和定子导体之间的相对运动来产生感应电动势。
当发电机转子受到外界驱动力使其旋转时，定子中就会产生感应电动势，从而输出电能。
三、实验仪器和设备。
本实验所用的仪器和设备主要包括三相同步发电机、电动机、电流表、电压表、功率表等。
四、实验步骤。
1. 首先，将三相同步发电机和电动机连接起来，确保连接正确无误。
2. 接着，通过控制电动机的转速，使同步发电机转子匀速旋转。
3. 同时，使用电流表、电压表和功率表等仪器，测量同步发电机的电流、电压和功率等参数。
4. 最后，记录实验数据，并进行分析和总结。
五、实验结果和分析。
通过实验测量和数据分析，我们得到了同步发电机的电流、电压和功率等参数。
通过对这些数据的分析，我们可以得出同步发电机的性能特点和工作状态，进一步加深对其工作原理的理解。
六、实验结论。
通过本次实验，我们深入了解了三相同步发电机的工作原理和性能特点，掌握了实际操作技能，提高了对同步发电机的理解。
同时，也加深了对电机原理和电气知识的理解和应用能力。
七、实验总结。
本次实验不仅帮助我们巩固了理论知识，还提高了我们的实际操作能力。
通过实际操作，我们更加深入地理解了同步发电机的工作原理和性能特点，为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
八、参考文献。
1. 《电机原理与应用》。
2. 《电气工程基础》。
3. 《同步发电机原理与应用》。
以上就是本次实验的报告内容，希望能对大家有所帮助。
感谢大家的阅读。
电机学 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。
实验三 三相同步电动机
实验报告实验名称：三相同步电动机小组成员：许世飞许晨光杨鹏飞王凯征一．实验目的1．掌握三相同步电动机的异步起动方法。
2．测取三相同步电动机的V形曲线。
3．测取三相同步电动机的工作特性。
二．预习要点1．三相同步电动机异步起动的原理及操作步骤。
2．三相同步电动机的V形曲线是怎样的？怎样作为无功发电机（调相机）？3．三相同步电动机的工作特性怎样？怎样测取？三．实验项目1．三相同步电动机的异步起动。
≈0时的V形曲线。
2．测取三相同步电动机输出功率P23．测取三相同步电动机输出功率P=0.5倍额定功率时的V 形曲线。
24．测取三相同步电动机的工作特性。
四．实验设备及仪器1．实验台主控制屏；2．电机导轨及转速测量；3．功率、功率因数表（NMCL-001）；4．同步电机励磁电源（含在主控制屏左下方，NMEL-19）；5．直流电机仪表、电源（含在主控制屏左下方，NMEL-18）；6．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）；7．三相可调电阻器90Ω（NMEL-04）；8．旋转指示灯及开关板（NMEL-05A）；9．三相同步电机M08； 10．直流并励电动机M03。
五．实验方法被试电机为凸极式三相同步电动机M08。
1．三相同步电动机的异步起动 实验线路图如图3-1。
实验开始前，MEL-13中的“转速控制”和“转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，“转矩设定”旋钮逆时针到底。
R 的阻值选择为同步发电机励磁绕组电阻的10倍（约90欧姆），选用NMEL-04中的90Ω电阻。
开关S 选用NMEL-05。
同步电机励磁电源（NMEL-19）固定在控制屏的右下部。
a ．把功率表电流线圈短接，把交流电流表短接，先将开关S 闭合于励磁电流源端，启动励磁电流源，调节励磁电流源输出大约0.7A 左右，然后将开关S 闭合于可变电阻器R （图示左端）。
b ．把调压器退到零位，合上电源开关，调节调压器使升压至同步电动机额定电压220伏，观察电机旋转方向，若不符合则应调整相序使电机旋转方向符合要求。
三相同步发电机实验报告整合
同步发电机运行实验指导书王庆华贺秋丽编广西大学电气工程学院目录一、实验目的二、实验装置及接线三、实验内容实验一电动机- 发电机组的接线实验二发电机组的起动和同步电抗Xd测定实验三发电机同期并网实验实验四发电机的正常运行实验五发电机的特殊运行方式四、实验报告五、附录同步发电机运行实验指导书一、实验目的同步发电机是电力系统最重要又最复杂的电气设备，在电力系统运行中起着十分重要的作用。
通过实验，使学生掌握和巩固同步发电机及其运行的基本概念和基本原理，培养学生的实践能力、分析能力和创新能力，加强工程实线训练，提高学生的综合素质。
二、实验装置及接线实验在电力系统监控实验室进行，每套实验装置以7.5KW直流电动机与同轴的5KW 同步发电机为被控对象，配置常规仪表测量控制屏（常规控制）和计算机监视控制屏（计算机监控）。
可实现对发电机组的测量、控制、信号、保护、调节、并列等功能，本次同步发电机运行实验，仅采用常规控制方式。
直流电动机-同步发电机组的参数如下：直流电动机：型号Z2-52，凸极机额定功率7.5kW额定电压DC220V额定电流41A额定转速1500r/min额定励磁电压DC220V额定励磁电流0.98A(5、6、7号机组为0.5A)同步发电机型号T2-54-55额定功率5kW额定电压AC400V(星接)额定电流9.08A额定功率因数0.8空载励磁电流 2.9A额定励磁电流5A直流电动机-同步发电机组接线如图一所示。
发电机通过空气开关2QS和接触器2KM可与系统并列，发电机机端装有电压互感器1TV和电流互感器1TA，供测量、同期用，系统侧装有单相电压互感器2TV作同期用，两侧电压通过转换开关6SA接入同期表S（MZ-10）。
发电机励磁电源可以取自380V电网（他励方式），也可以取自机端（自励方式），通过4QS进行切换，交流电源经励磁变压器CB降压隔离后，经分立元件整流装置或模块式晶闸管SCR-L变为直流，再通过灭磁开关3KM供电给发电机励磁绕组FLQ，励磁电流通过调压按钮或电位器2WR进行调节。
同步电机实验
同步电机实验5-1三相同步发电机的运行特性一、实验目的1、用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。
2、由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。
二、预习要点1、同步发电机在对称负载在下有哪些基本特性？2、这些基本特性各在什么情况下测得？3、怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？三、实验项目1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻。
2、空载实验。
在n=n N、I=0的条件下，测取空载特性曲线U O=f（I f）。
3、三相短路实验。
在n=n N、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线I K=f（I f）。
ϕ0的条件下，测取纯电感负载特性4、纯电感负载特性。
在n=n N、I=I N、cos≈曲线。
5、外特性。
在n=n N、I f=常数、cosϕ=1和cosϕ=0.8（滞后）的条件下，测取外特性曲线U=f（I）。
6、调节特性。
在n=n N、U=U N、cosϕ=1的条件下，测取调节特性曲线I f=f（I）。
四、实验方法1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻被试电机为三相凸极式同步电机，选用DJ18。
测量与计算方法参见实验4-1。
2、空载实验1）按图5-1接线，校正过的直流电机MG按他励方式联接，用作电动机拖动三相同步发电机GS旋转，GS的定子绕组为Y型接法（U N=220V）。
图5-1 三相同步发电机实验接线图2）调节M12组件上的24V励磁电源串接的R f2至最大位置（用M13组件上的90Ω与90Ω并联），调节MG的电枢串联电阻Rst至最大值（用D44上的180 Ω阻值）、断开开关S1、S2。
将控制屏左侧调压器旋纽向逆时针方向旋转退到零位，检查控制屏上的电源总开关、电枢电源开关及励磁电源开关都须在“关”断的位置，做好实验开机准备。
3）接通控制屏上的电源总开关，按下“开”按钮，接通励磁电源开关，看到电流表A2有励磁电流指示后，再接通控制屏上的电枢电源开关，启动MG。
MG启动运行正常后，把R st调至最小，调节R f1使MG转速达到同步发电机的额定转速1500转/分并保持恒定。
三相同步发电机的运行特性实验报告
三相同步发电机的运行特性实验报告一、实验目的1、掌握三相同步电动机的异步起动方法。
2、测取三相同步电动机的V形曲线。
3、测取三相同步电动机的工作特性。
二、预习要点1、三相同步电动机异步起动的原理及操作步骤。
2、三相同步电动机的V形曲线是怎样的？怎样作为无功发电机（调相机）使用？3、三相同步电动机的工作特性怎样？怎样测取？三、实验项目1、三相同步电动机的异步起动。
2、测取三相同步电动机输出功率P处0时的V形曲线。
4、测取三相同步电动机的工作特性。
3、测取三相同步电动机输出功率P=0∙5倍额定功率时的V形曲线。
四、实验方法1、实验设备2、屏上挂件排列顺序D31、D42、D33、D32、D34-3、D41、D52、D51、D31 3、三相同步电动机的异步起动图8-1三相同步电动机实验接线图1）按图8T 接线。
其中R 的阻值为同步电动机MS 励磁绕组电阻的 10倍（约90Q ）,选用D41上90。
固定电阻。
R 选用D41上90。
串联90。
加上90 Q 并联90。
共225 Q 阻值。
R 选用D42上900。
串联 900。
共1800。
阻值并调至最小。
R 选用D42上900。
串联900。
加同步电机A 3~ Z∣zD52∣∣ij 步电力L 励磁电源 O 24V 0彩⅛奥畏出医箕111I0αα上900 Q并联900。
共2250。
阻值并调至最大。
MS为DJ18（Y接法,额定电压U=220V）02）用导线把功率表电流线圈及交流电流表短接，开关S闭合于励磁电源一侧（图8-1中为上端）。
3）将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转至零位。
接通电源总开关，并按下“开”按钮。
调节D52同步电机励磁电源调压旋钮及R阻值，使同步电机励磁电流I约0.7A左右。
4）把开关S闭合于R电阻一侧（图8-1中为下端），向顺时针方向调节调压器旋钮，使升压至同步电动机额定电压220伏，观察电机旋转方向，若不符合则应调整相序使电机旋转方向符合要求。
三相同步发电机的突然短路实验
三相同步发电机的突然短路实验一、实验目的1、掌握超导体闭合回路磁链守恒原则。
2、熟悉三相突然短路的物理分析，短路电流及时间常数的计算。
3、了解瞬变电抗和超瞬变电抗及其测定方法。
4、观察三相同步发电机在空载状态下突然短路时定子绕组以及励磁绕组通过的瞬间电流波形。
二、预习要点1、三相同步电机突然短路的数学分析三、实验项目1、观察突然短路时定子绕组以及励磁绕组的瞬间电流。
四、实验方法2、控制屏上挂件顺序D523、观察三相同步发电机突然短路瞬间的电流波形（1）、按照图5-9接线，其中校正直流测功机的励磁电阻R f1选用R1上的900Ω加900Ω共1800Ω阻值，限流电阻选用R2上的90Ω串联90Ω共180Ω阻值。
电阻R选用R 上的650Ω并联650Ω共325Ω阻值，再调到5Ω。
R f2选用R3上900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。
交流电流表选用MET01上的数模双显智能交流电流表，开关S选用D52上的交流接触器。
同步机的励磁电源选用D52上提供的电源。
启动之前电阻R1调至最大位置，R f1调至最小位置，电阻R f2调至最大位置。
开关S处于断开状态。
（2）、先接通校正直流测功机的励磁电源，然后接通电枢电源，同时使电机的转向符合正转要求。
升高电枢电压至220V，将启动电阻R1调至最小位置使校正直流测功机在额定电压下运行，再调节励磁电阻R f1使其转速达到同步转速1500r/min。
（3）、然后调节同步电机的励磁电流使同步电机输出电压等于额定电压110V。
在表5-19中记录此时电机的转速、电压、定子电流、励磁电流以及校正直流测功机的电枢电流。
图5-9 三相同步发电机突然短路实验接线图（5）、按下D52上的停止按钮使三相同步发电机开路。
将示波器的探头接至励磁绕组所串联电阻R f2两端，按步骤（4）所述方法用数字式记忆示波器摄录短路瞬间三相同步发电机的励磁电流的波形，并在图5-10中画出突然短路瞬间励磁电流的波形。
三相同步发电机的并联运行实验报告
实验报告四实验名称：_____________________________________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。
实验项目： 1. 用准确同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调节。
一测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。
（一）填写实验设备表（二）三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节 填写实验数据表格 表f（三）三相同步发电机与电网并联运行时无功功率的调节 填写实验数据表格表4-2 n=1500r/min U=220VP2 : 0W（四）问题讨论1•三相同步发电机投入电网并联运行有哪些条件？不满足这些条件将产生什么 后果？答： 1.发电机的频率和电网的频率相同。
2.发电机和电网的电压大小相等，相位相同。
3.发电机和电网的相序相同。
不满足这些条件将产生：1.频率不同，引起系统功率下降，进而导致系统解列。
2.电压不同，引起系统损耗加大。
相位不同不但会使有功和无功的冲击外，还会有一个电磁力矩冲击，会导致传动部分冲击。
3.相序不同.将会发生短路，造成人身伤亡和损坏设备事故。
2.三相同步发电机与电网并联的方法有哪些？答：1.直接并网，2.有电动机带动至电网电压和频率时并网。
3.发电机先做电动机，再转向发电机状态。
3. 实验的体会和建议答：熟悉了三相同步发电机并网运行的条件与操作方法，知道了如何对三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节，明白了三相同步发电机投入电网并联条件的重要性。
电机学实验四 三相同步发电机稳定运行特性测定
实验四三相同步发电机一、实验目的1. 用实验方法测取三相同步发电机的运行特性；2. 研究同步发电机投入电网并联运行的方法。
二、实验内容1. 在f=fN, I=0的条件下, 测取空载特性曲线U0=f（If）；2．在f=fN, U=0的条件下, 测取短路特性曲线IK=f（If）；3. 用准确整步法将同步发电机投入电网并联运行。
三、实验接线接线时, 可单独使用同步指示灯或同期表, 也可同时使用同步指示灯和同期表。
使用同期表时, 同期表A.B端接发电机AB相线电压, 同期表A0、B0端接电网端AB相线电压。
四、实验说明1. 空载实验实验步骤:1）请参照实验接线图4-1正确接线。
2）启动直流电机（请参照实验三）。
3）使机组转速n=nN=1500r/min, 并保持不变。
按下实验台同步机励磁电源（40V/4A）合闸按钮, 合上发电机励磁电源箱（40V/4A）的电源开关, 点击“增”按钮将同步发电机电压逐渐升高, 使发电机空载端电压U0=1.1UN, 然后减小同步发电机励磁电流If, U0下降, 直至If=0, 测取7到8组数据, 记录If、U0于表4-1中。
表4-1I fU02．注意: 同步发电机的励磁电流不能忽大忽小, 必须单方向调节。
3．短路实验短路实验接线原理图自拟。
启动直流电动机, 将转速调节到接近额定转速。
先将同步发电机的三相定子绕组短接, 然后加励磁, 调节同步发电机的励磁电流If, 使定子短路电流IK=1.1IN（IN=3.6A）。
再减小励磁电流直至If=0, 记录4到5组数据, 记录If、IK于表4-2中。
表4-23. 用准确整步法将同步发电机投入电网并联运行实验步骤:（1）请参照实验接线图4-2正确接线。
（2）盘车检查, 确认电机没有卡住或异常响声。
（3）按实验一的方法启动直流电动机, 使直流电动机的转速逐渐上升至1500转/分左右。
（4）按下实验台电网合闸按钮, 按下实验台同步机励磁电源（40V/4A）合闸按钮, 合上发电机励磁电源箱（40V/4A）的电源开关, 点击“增”按钮将同步发电机电压逐渐升高压, 使发电机的端电压等于电网电压。
三相同步发电机的运行特性实验报告
三相同步发电机的运行特性实验报告一、实验目的1. 掌握三相同步发电机的空载、短路及零功率因数负载特性的实验求取法。
2.学会用实验方法求取三相同步发电机对称运行时的稳太参数。
二、实验内容：1.空载实验：在n=nN，I=0的条件下，测取同步发电机的空载特性曲线Uo=f(If)。
2.三相短路实验：在n=n N，U=0的条件下，测取同步发电机的三相短路特性曲线I k=f(I f).3..求取零功率因数负载特性曲线上的一点，在n=nN；U=UN；cosØ≈0的条件下，测取当I=IN 时的If值。
三、实验仪器及其接线1.实验仪器如下图所示：2.实验室实际接线图如下图所示：图1 实验室实际接线图四、实验线路及操作步骤：1. 空载实验实验接线图如图2所示图2 实验接线图实验时启动原动机（直流电动机），将发电机拖到额定转速，电枢绕组开路，调节励磁电流使电枢空载电压达到120%U N值左右，读取三相线电压和励磁电流，作为空载特性的第一点。
然后单方向逐渐减小励磁电流，较均匀地测取8到9组数据，最后读取励磁电流为零时的剩磁电压，将测量数据记录于表1中。
表1 空载实验数据记录 n=no=1500转/分 I=0（1）表1中U 0=3AC BC AB U U U ++ U 0*=NU U 0 I f =I ´f +ΔI f0 I I fofI f =* I f0为U 0= U N 时的I f 值，在本实验室中取U N =400V,I N =3.6A 。
（2）若空载特性剩磁较高，则空载特性应予以修正，即将特曲线的的直线部分延长与横轴相交，交点的横坐标绝对植ΔI f0即为修正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上ΔI f0，即得通过坐标原点之空载校正曲线。
如图3所示。
图3 空载特性曲线校正2.短路实验实验线路图如图2所示。
在直流电动机不停机状态下，并且，发电机励磁电流等于零的情况下，这时合上短路开关K 2，将电枢三相绕组短路，将机组转速调到额定值并保持不变，逐步增加发电机的励磁电流I f ，使电枢电流达到（1.1-1.2）倍额定值，同时量取电枢电流和励磁电流，然后逐步减小励磁电流直到降为0为止。
同步发电机实验报告
其中 U 0
U AB U BC U AC U U 0* 0 3 UN
I f * I ' f I f 0
三相同步发电机短路实验
序号 IA 1 2 3 4 5 6 4.1 3.30 2.55 1.84 1.06 0 IB 4.1 3.30 2.55 1.84 1.06 0 短路电流（A） IC 4.1 3.30 2.55 1.84 1.06 0 Ik 4.1 3.30 2.55 1.84 1.06 0 Ik* 1.14 0.92 0.71 0.51 0.29 0.00 I’f 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 励磁电流（A） If 1.033 0.833 0.633 0.433 0.233 0.033 If* 0.84 0.68 0.51 0.35 0.19 0.03
xd E0 N U N IN E Ik
3 怎样利用凸极同步电机的简化向量图来求 取同步发电机的电压变化率ΔU？ 如右图，假设已知机端电压 U 电流 I 和移相角 φ和 xd xq，则如图先做出 jIxq，得到 EQ 则得到 Q 轴方向，
顺时针旋转 90 度得到 d 轴，将 I 分解到 q 轴 d 轴，在 U 的末尾做出 jIqxq 和 jIdxd 即可得到 E0。 利用公式
If0 为 U0= UN 时的 If 值。 若空载特性剩磁较高， 则空载特性应予以修正，即将特曲线的的直线部分延 长与横轴相交，交点的横坐标绝对植ΔIf0 即为修正量，在所有试验测得的励磁 电流数据上加上ΔIf0，即得通过坐标原点之空载校正曲线。如图 17—2 所示。 2 短路实验：实验线路图如图 17—1 所示。 在直流电动机不停机状态下，并且，发电机励磁电流等于零的情况下，这 时合上短路开关 K2，将电枢三相绕组短路，将机组转速调到额定值并保持不变， 逐步增加发电机的励磁电流 If，使电枢电流达到（1.1-1.2）倍额定值，同时量取 电枢电流和励磁电流，然后逐步减小励磁电流直到降为 0 为止。其间共同读取 5-6 组数据，记于表 17—2 中。
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同步发电机运行实验指导书王庆华贺秋丽编广西大学电气工程学院目录一、实验目的二、实验装置及接线三、实验内容实验一电动机- 发电机组的接线实验二发电机组的起动和同步电抗Xd测定实验三发电机同期并网实验实验四发电机的正常运行实验五发电机的特殊运行方式四、实验报告五、附录同步发电机运行实验指导书一、实验目的同步发电机是电力系统最重要又最复杂的电气设备，在电力系统运行中起着十分重要的作用。
通过实验，使学生掌握和巩固同步发电机及其运行的基本概念和基本原理，培养学生的实践能力、分析能力和创新能力，加强工程实线训练，提高学生的综合素质。
二、实验装置及接线实验在电力系统监控实验室进行，每套实验装置以7.5KW直流电动机与同轴的5KW 同步发电机为被控对象，配置常规仪表测量控制屏（常规控制）和计算机监视控制屏（计算机监控）。
可实现对发电机组的测量、控制、信号、保护、调节、并列等功能，本次同步发电机运行实验，仅采用常规控制方式。
直流电动机-同步发电机组的参数如下：直流电动机：型号Z2-52，凸极机额定功率7.5KW额定电压DC220V额定电流41A额定转速1500r/min额定励磁电压DC220V额定励磁电流0.98A(6、7、8号机组为0.5A)同步发电机型号T2-54-55额定功率5KW额定电压AC400V(星接)额定电流9.08A额定功率因数0.8空载励磁电流 2.9A额定励磁电流5A直流电动机-同步发电机组接线如图一所示。
发电机通过空气开关2QS和接触器2KM可与系统并列，发电机机端装有电压互感器1TV和电流互感器1TA，供测量、同期用，系统侧装有单相电压互感器2TV作同期用，两侧电压通过转换开关6SA接入同期表S（MZ-10）。
发电机励磁电源可以取自380V电网（他励方式），也可以取自机端（自励方式），通过4QS进行切换，交流电源经励磁变压器CB降压隔离后，经分立元件整流装置或模块式晶闸管SCR-L变为直流，再通过灭磁开关3KM供电给发电机励磁绕组FLQ，励磁电流通过调压按钮或电位器2WR进行调节。
Rm为灭磁电阻，通过3KM的常闭触点与励磁绕组FLQ并接。
发电机组上面有一台用皮带带动的原作为励磁机用的直流发电机，在其励磁绕组加上恒定的直流电压（从开关稳压电源引来），则电枢上的电压正比于发电机组的转速，故用一只直流电压表即可测量发电机转子转速。
直流电动机的电枢电源来自电网380V交流电压，经空气开关1QS和接触器1KM 供电给模块式晶闸管SCR-T变为直流，电枢电压通过调速按钮或电位器1WR进行调节。
直流电动机的励磁电源来自电网220V交流电压，经单相调压器1TB和整流块整流后供给励磁绕组B1-B2，调节调压器的输出电压可调节励磁电流。
调节电枢电压或励磁电流可以调速。
发电机组控制屏屏面上装有各种仪表、控制开关、按钮、指示灯等，图一对二次控制信号回路并没有画全，屏后接线和控制回路接线可参考实验室提供的详图。
三、实验内容实验一电动机- 发电机组的接线注意：以下各项都要在现场找到并认识相关设备的构造。
1）直流电动机的接线（1）电动机励磁回路的作用及其接线；（2）电动机励磁电流的调节方法；（3）电动机电枢回路的接线；（4）三相桥式整流模块SCR-T的作用，电动机调速方法；（5）电抗器DK的作用；（6）分流器3FL的作用和原理；（7）3QS和1KM的联锁接线和作用；（8）熟悉控制屏上电动机的操作设备及仪表。
2）同步发电机的接线（1）发电机定子回路接线，2QS和2KM的作用；（2）电压互感器1TV、2TV和电流互感器1TA的作用和接线；（3）发电机的励磁方式，4QS的作用和接线；（4）发电机电压的建立和调节，励磁变压器CB的作用和接线；（5）SCR-L直流输出端并接一只二极管的作用；（6）3KM的作用，其常闭触点串Rm接励磁线圈的作用；（7）机组速度测量的原理；（8）三相组合式同期表的作用、外部结构和背后接线；（9）熟悉控制屏上发电机的操作设备及仪表。
实验二发电机组的起动和同步电抗Xd测定（一）机组起动1）起动前，所有开关在断开状态，电位器1WR、2WR和调压器1TB在零位。
2）合上开关1QS，用电压转换开关2SA检测电网三相电压是否基本平衡，电动机调速屏面上的绿灯应点亮；UAB = V， UBC= V， UCA= V3）合上电动机励磁电源开关3QS，调节调压器1TB 使电动机励磁电流为额定值，注意各机组额定值不同，可看铭牌或由老师告知；4）在确认电动机励磁电流为额定值后,按下按钮1SB1使1KM合闸，电动机调速屏面上的红灯应点亮，1KM合闸线圈回路串有3QS的一对常开触点连锁；5）将1SA放到手动位置，旋转电位器1WR缓慢升高电枢电压，使电动机起动并逐渐升至额定转速1500r/min（相当于转速表30V），起动过程要监视机组的声音以及电枢电压表、电流表、转速表的指示是否正常；6）用万用表测量机端三相剩余电压（在屏后右侧端子排相应端子上测），计算与额定电压的百分比；U AB = V， UBC= V， UCA= V7）用万用表测量电动机电枢回路所串电抗器的直流电压和交流电压，分析两者为什么差别很大。
UDC = V， UAC= V（二）空载试验1）将4QS扳向他励，发电机为他励励磁方式，合上2QS给上他励电源，操作3SA开关使3KM合闸，用万用表检测励磁变压器CB两侧电压是否正常；UAB = V， UBC= V， UCA= VUab = V， Ubc= V， Uca= V2）旋转电位器2WR缓慢升高发电机电压，观察表计的指示是否正常，三相电压是否平衡；注意：在升压过程中当机端电压低于300V时，频率表指针可能打到头，这是正常现象，待电压升至300V以上时指针会回到正常值。
3）观察发电机建压后机组的转速是否有微小变化，记录空载励磁电流；n o= r/nin，n[o]= r/nin，I FO = A4）旋转电位器2WR将电压降至零后，再旋转电位器2WR单向调节励磁电流，使发电机电压单调增加直至450V，然后单调减小励磁电流直至零，记录励磁电流I F和定子端电压U G，注意试验中电机的转速要维持恒定额定转速。
5）机组停机：旋转电位器2WR 使发电机电压减到零，再旋转电位器1WR 将机组转速减到零，再跳开1KM ；注意：必须将机组转速减到零再跳开1KM ，否则下次起动电动机可能会遭受很大的冲击。
6）绘制发电机空载特性曲线。
（三）三相短路试验1）机组在停机状态，在发电机出线端接上三相短路线（可在1TV 一次侧接线柱上用导线短接）；2）起动机组，调节发电机为额定转速，并在试验过程中保持恒定；3）调节励磁电流使定子短路电流为1.1倍定子额定电流，然后单调减小励磁电流直至零，记录励磁电流I F 和定子电流I G ，试验完后拆除短路线。
（四）实验报告及分析思考题1）画出发电机空载特性曲线和短路特性曲线，参考电机学实验测定不饱和Xd 的方法，求取Xd 值。
2）发电机空载特性不是直线，而短路特性基本为直线，为什么？3）发电机转动以后，灭磁开关3KM 跳开不加励磁，定子是否有电压，为什么？4）发电机定子三相绕组为什么接成星形？接成三角形有什么问题？ 5）发电机建压后机组的转速是否有变化，分析原因。
6）调节电动机的电枢电压或励磁电流都可以调速，说明各有什么特点和应用场合。
7）电动-发电机组在建压后，电动机励磁回路发生断线，有什么现象？如何处理？ 8)电动机的励磁绕组与电枢绕组并接起来，用调节电枢电压调速，如右图所示，分析是否可行。
9）三相挢整流模快SCR-T 会产生多少次的特征谐波，从电抗上的交直流电压分析电抗器的作用。
10）电动机电枢电流和发电机励磁电流采用分流器测量的原理是什么？能否采用电流互感器测量？实验三发电机同期并网实验（一）实验内容和步骤1．发电机为他励方式，将发电机组起动并起励建压至额定值，调节发电机频率为50Hz。
2．合上6SA投入同期表S，三只同期指示灯应同时亮暗，根据同期表的压差频差指示和指针旋转情况（顺时针旋转说明发电机频率比系统高），利用调压调速接钮精细调节发电机电压和频率。
当同期表指针顺时针均匀缓慢旋转并距零位6°左右时，立即按下2SB1使2KM合闸并网，并网时冲击电流应不大，电流表指针应很快回复至零位附近，有功和无功功率接近零，如表计指示不正常要立即解列发电机。
注意：同期表S不要长期通电，不并网或并网完成后都要断开6SA。
3．旋转电位器1WR，有功功率和定子电流应能变化；旋转电位器2WR，励磁电流、无功功率和定子电流应能变化。
4．发电机解列：旋转电位器1WR调有功功率表为零，再旋转电位器2WR调定子电流表为零（无功功率为零），跳开发电机出口接触器2KM将发电机解列。
5．发电机解列灭磁后，将发电机定子的三根相线顺序调相(即A→B→C→A)但相序不变，再将发电机起励建压并调节至与电网的电压和频率相同，观察同期表和同期灯的情况，分析是否能够并网。
试验完后恢复原来的接线。
同期灯情况：，能否并网：。
6．发电机解列灭磁后，将发电机定子的任两根相线对调使之成为反相序，再将发电机起励建压，观察同期表（顺时针旋转说明发电机频率比系统高还是低）和同期灯的情况，分析是否能够并网，但不能进行并网操作，试验完后恢复原接线。
同期灯情况：，能否并网：。
（二）实验报告及分析思考题1．发电机同期方式有几种？本实验采用的是什么同期方式？同期条件是什么？2．手动同期时，在同期表指针提前一定角度时发出合闸命令，为什么？3．发电机正常解列时，为什么要调有功功率和无功功率均为零？这时发电机的定子电流是多少?4．将发电机定子的三根相线顺序调相(即A→B→C→A)但相序不变，分析是否能够并网。
说明相序和相别的区别。
5．将发电机定子的任两根相线对调使之成为反相序，分析是否能够并网。
6、发电机在停机状态，其机端三相引线未拆除，合上1KM接通系统电压，分析产生什么后果。
实验四发电机的正常运行（一）发电机工作状态与励磁调节的关系（以下实验如不说明，发电机均系他励方式和并网运行）1) 按上面的起动并网步骤，将发电机并网运行。
2）发电机输出有功功率为1.5KW左右，调节励磁电流额定值5A下降，定子电流也随之下降，当Q=0时定子电流最小，以后再减小励磁电流，定子电流也随之上升，当定子电流达到额定值9.08A，不要再减小励磁电流，记录Q、I、COSφ数值于表3，注意要记录纯有功的状态。
3）根据实验结果，分析迟相、进相、纯有功运行状态的特点。
表3 改变励磁电流发电机各量的变化4)使发电机输出的有功功率分别等于0、1KW、2KW功率时，调节励磁电流从某最小值(定子电流不超过额定值9.08A)到额定值，记录对应的定子电流值于表4，注意要记录纯有功(Q=0)的状态。