同步发电机特性实验1

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同步发电机特性实验

总结词：全面掌握
详细描述：通过实验，全面掌握同步发电机的各种特性，如外特性和调节特性等，以及它们在实际应用中的意义。
掌握同步发电机的实验方法
总结词：实践操作
详细描述：通过实验，掌握同步发电机的实验方法，包括实验步骤、数据采集和处理等，提高实践操作能力和数据分析能力。
02
CHAPTER
实验设备
对未来研究的展望
01
深入研究同步发电机的工作原理
建议进一步深入研究同步发电机的工作原理，以更好地理解其特性。
02
探索新型同步发电机技术
随着技术的发展，新型同步发电机不断涌现，建议对新型技术进行探索和研究。
03
拓展同步发电机的应用领域
建议研究同步发电机在其他领域的应用可能性，如风力发电、水力发电等领域。
稳定性。
电源和负载
电源
提供稳定的输入电源，确保同步发电机的正常启动和运行。
负载
根据实验要求选择适当的负载，模拟实际运行中的各种工况，以测试同步发电机的性能表现。
测量仪器
电压表
用于测量同步发电机的输出电压。
功率表
用于测量同步发电机的输出功率。
电流表
用于测量同步发电机的输出电流。
频率计
用于测量同步发电机的输出频率。
数据分析
根据实验数据，分析同步发电机的特性，如效率、功率因数、电压调整率等。
ABCD
数据整理
对实验数据进行整理，将数据绘制成图表或表格，便于分析。
实验结论
根据数据分析结果，得出实验结论，总结同步发电机的特性表现。
04
CHAPTER
实验结果与讨论
实验数据整理
数据准确性
确保实验数据的准确性是实验结果可靠性的基础，对实验过程中采集的数据进行校验和核实，排除异常值和误差。

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。

31.同步发电机的空载短路实验

一、空载特性空载特性：n =n 1，I =0时，U 0=f (i f )§10-6 空载和短路特性空载特性是发电机的基本特性之一：（1）空载特性表征了电机磁路的饱和情况；（2）空载特性和短路特性等其它特性配合在一起，可以确定同步电机的基本参数。

测取方法：ff δfU Uf 1.00*U定子短路特性：n =n 1，U =0时，I k =f (i f )测取方法：二、短路特性AAA定子fkNI 短路特性是直线的原因：k E U jI x δσ=+=f i E I δ∴∝∝ka1f k E jI x δσ=∴电机磁路处于不饱和状态0151015k x .I =E =.σδ***≈∴当时，fkI 从物理意义上解释：忽略电阻，短路回路只包含电抗，故I k 总是滞后于E 0 900。

F a 与F f 1方向相反，去磁作用，磁路不饱和。

三、利用空载特性和短路特性求同步电抗的不饱和值sk s k a k xI j x I j r I E ≈+=00s kE x I =f0E k I 注意：1）取E 0而非E 0’计算x s2）E 0、I k 为相值3）凸极机计算为直轴同步电抗x dfi 0k I 0'E 短路时电枢的电动势方程：同步电抗的不饱和值四、短路比定义：在能产生空载额定电压的励磁电流下，三相稳态短路时的短路电流与额定电流的比值（K c ）。

000()()()kN f f f N c Nfk k N I i i i U U K I i I I =====0fE kNI fkI N U N I kE fk 0k dE jI x =−000**//1/1N d c N N d N N ddE U E x E K I I x U U x k x φφφμ===⨯=不计饱和时：*/1dc xK =dkNx E I 0=当i f =i f 0时有：f δ短路比对电机的影响：1）短路比小则同步电抗大，短路电流小，但负载变化时发电机的电压变化较大，而且并联运行时发电机的稳定性较差，但电机的成本较低；*d x 2）短路比大电机性能较好，但成本高，因为短路比大表示小，故气隙大，使励磁电流和转子用铜量增大；4）我国汽轮发电机的K c =0.47-0.63，水轮发电机的K c =1.0-1.4。

第章同步发电机的运行特性

第17章同步发电机的运行特性17-1 同步发电机的空载和短路特性17-2 零功率因数负载特性17-3 同步发电机的外特性和调节特性17-4 滑差法和抽转子法测定同步电机参数17-1 同步发电机的空载和短路特性一、用空载特性和短路特性确定X d1. 空载试验试验条件电枢开路（空载）用原动机把被试同步电机拖动到同步转速改变励磁电流I f ，并记取相应的电枢端电压U 0（空载时U 0=E 0），直到U 0=1.25U N 左右，就可以得到空载特性曲线E 0= f （I f ）。

试验目的测得空载特性E 0=f （I f ）•空载特性可以通过计算或试验得到。

调节励磁回路可变电阻，使激磁电流逐步上升，每次记下If 和E的读数。

作同步电机的空载特性E=f(I f)，由于存在剩磁，规定用下降曲线来表示空载特性，从1.25UN对应的激磁逐步减小。

•同步电机的空载特性也常用标么值表示，空载电势以额定电压为基值，取U=UN时的励磁电流 (称为额定励磁电流)为励磁电流的基值。

用标么值表示的空载特性具有典型性，不论电机容量的大小、电压的高低，其空载特性彼此非常接近。

空载特性实验求取图17-1 空载实验电路和空载特性曲线注意：在绘制空载特性曲线时，应注意把E0换算成相值。

2. 短路试验试验条件电枢绕组短路用原动机把被试同步电机拖动到同步转速试验目的测得短路特性：I=f(If)调节励磁电流使电枢电流I 从零一直增加到1.2I N左右，便可以得到短路特性曲线。

（一）实验步骤：1.电枢端三相短路，短路实验接线图如图17-2；2.原动机拖动转子至同步速度，n = n1；3.调I f，使I由零升至1.2I N左右，逐点记录电枢电流和励磁电流；4.画出U＝0，Ik =f(If)图17-2 短路实验电路短路的等效电路图17-3短路特性和短路时的相矢图(a) 短路时的相矢图 ( b)短路特性•（二）短路特性短路时，限制短路电流的只有发电机的同步阻抗，忽略电枢电阻只考虑同步电抗，短路电流可认为纯感性。

同步发电机试验方法

同步发电机试验方法1 基本概念同步发电机指发电机发出的电压频率f 与发电机的转速n 与发电机的磁极对数有着如下固定的关系：pf60n转/分同步发电机按其磁极的结构又可分为隐极式和凸极式;此外,还可按其冷却方式进行分类, 常见的有全空冷、双水内冷、半水内冷、水氢氢定子水内冷、转子氢内冷、铁心氢冷等;2 发电机的绝缘定子绝缘对于用户来说,主要关心其主绝缘即对地及相间绝缘;发电机的主绝缘又大致可分为槽绝缘、端部绝缘及引线绝缘;我国高压电机的主绝缘目前主要是环氧粉云母绝缘,按其含胶量又可分为多胶体系和少胶体系;定子线圈导线与定子铁芯以及槽绝缘在结构上类似一个电容器,在电气试验中完全可以把它当作一个电容器对待;为了防止定子线棒表面电位过高在槽中产生放电,环氧粉云母绝缘的定子线棒表面涂有一层低电阻的防晕漆,或在外层包一层半导体防晕带;端部绝缘表面从槽口开始依次涂有低阻、中阻、高阻绝缘漆,防止端部电位变化梯度过大而产生电晕; 转子绝缘转子绝缘包括对地绝缘和绕组的匝间绝缘;3 发电机的绝缘试验项目发电机常规试验项目电气部分1定子绕组的绝缘电阻、吸收比或极化指数测量 2定子绕组的直流电阻测量3定子绕组泄漏电流测量和直流耐压试验 4定子绕组交流耐压试验 5转子绕组绝缘电阻测量 6转子绕组直流电阻测量 7转子绕组交流耐压试验8发电机和励磁机的励磁回路所连接的设备不包括发电机转子和励磁机电枢的绝缘电阻测量 9发电机和励磁机的励磁回路所连接的设备不包括发电机转子和励磁机电枢的交流耐压试验 10发电机组和励磁机轴承的绝缘电阻 11灭磁电阻器或自同期电阻器的直流电阻12转子绕组的交流阻抗和功率损耗测量发电机特殊试验项目电气部分1定子铁心试验2定子槽电位测量3定子绕组端部手包绝缘施加直流电压测量4轴电压测量5定子绕组绝缘老化鉴定6空载特性试验7三相稳定短路特性试验8检查相序9温升试验4 绝缘电阻测量试验目的检查发电机绝缘是否存在受潮、脏污、机械损伤等问题;定子绝缘电阻测量测量接线如图,电机额定电压在1000V以上者采用2500V兆欧表,测量15 s和60s的绝缘电阻,并计算吸收比,如果绝缘电阻或吸收比偏小,可以增加测量10分钟的绝缘电阻,计算极化指数,对于环氧粉云母绝缘,吸收比不应小于,极化指数不应小于2;图定子绝缘电阻测量吸收比= 1分钟绝缘电阻/15秒绝缘电阻极化指数= 10分钟绝缘电阻/1分钟绝缘电阻注意事项1 为了克服电容充电电流的影响,兆欧表的短路电流应足够大,表是选择兆欧表的参考数据;如果吸收比的测量结果比较大,往往是由于兆欧表的短路电流太小造成的;表对兆欧表短路电流的要求参考值试品电容/μF 1 2 3 5测量吸收比I D/mA≥ 1 2 4 5 10测量极化指数I D/mA≥ 12测量前后应将被测量的绕组三相短路对地放电5分钟以上;如果由于意外的原因造成测量中断,应该重新充分放电后再进行测量;如果放电不充分,对同一相重复测量的结果是绝缘电阻值偏大,而换相时,由于残余极化电势与兆欧表的电势方向一致,会出现一个极化电荷先释放再极化的过程,造成后面测量的两相绝缘电阻偏小的假像,如图所示;图绕组相间电容对绝缘电阻测量的影响3当测量结果不合格时,应首先排除穿墙套管、支柱瓷瓶的影响,如用干净的布进行擦拭,或在套管上用软铜线绕一个屏蔽电极,接于兆欧表的屏蔽端子上;如图所示;图对套管泄漏电流进行屏蔽的接线4如果绝缘电阻和吸收比都很小,说明绝缘有受潮的可能,应对绕组进行烘干处理;对大型电机可采用三相稳定短路的方式升流烘干或采用直流电流进行升温烘干,水内冷机组可通热水烘干,中小型电机可用电热元件、大功率白炽灯或机组自带的加热元件进行烘干;转子绝缘电阻测量1使用1000V兆欧表进行测量,转子水内冷的电机用500V兆欧表测量;2测量绕组滑环对转子本体大轴的绝缘电阻;3不测量吸收比;轴承座绝缘电阻测量测量目的：由于发电机磁通不对称会在大轴上产生轴电压,为了防止轴电压与轴承间的环流烧坏轴瓦,通常将励磁机侧的轴承与地绝缘;典型的汽轮发电机轴承绝缘结构如图所示,检查轴承绝缘时用1000V兆欧表测量金属垫片对地的绝缘电阻;有些汽轮发电机采用轴瓦绝缘的方式,每块轴瓦引出一个测点,应检查每个轴瓦的绝缘电阻,有些汽轮发电机没有引出轴瓦的测量点,只能在安装过程进行检查;水轮发电机的的推力轴承、导轴承在每块推力瓦下垫有绝缘垫,应在安装过程检查每块轴瓦的绝缘电阻,在轴承充油前每块轴瓦的绝缘电阻不应低于100MΩ;当轴承绝缘不合格时,除了检查绝缘垫,还应注意检查与轴承相连接的部件如温度、振动传感器、油管等的绝缘是否正常;图汽轮发电机典型的轴承绝缘结构励磁机的励磁回路所连接的设备不包括发电机转子和励磁机电枢的绝缘电阻测量1小修时用1000V兆欧表,大修时用2500V兆欧表;2如果励磁回路中有半导体电子元件时,测量前应退出这些元件或将这些元件短路,避免这些元件在测量中击穿;5 直流电阻测量测量目的：检查绕组导体是否存在断股、断裂、开焊或虚焊等问题;测量发电机定子或转子绕组的直流电阻、灭磁电阻不包括非线性灭磁电阻等可以采用双臂电桥、电压电流法直流、直流电阻测试仪等;目前多数是采用直流电阻测试仪进行测量;测量要点：1测量前应在定子绕组或转子绕组不同部位放置三支以上的温度计,取平均值作为绕组的温度;2如果仪器的电流端子和电压端子分开时,应将电压端子夹在电流端子的内侧,避免电流端子的接触压降影响测量的准确度,如图所示;图直流电阻测量接线图3测量结果换算到75℃时的数值,并与历年试验数据进行比较;铜导体换算公式如下： tR R t++=2357523575 式中,R 75：换算至75℃时的电阻；R t ：温度为t ℃时测量的电阻值；t ：测量时的温度;6 直流耐压试验及泄漏电流测量直流耐压试验的特点1对检出绕组端部绝缘缺陷有较高灵敏度在交流电压下和直流电压下电机端部绝缘的电压分布如图所示;在交流电压下电压的分布与电容有关,由于电机绝缘的介电系数比空气大,而且端部绕组距离铁心远,所以绝缘层的电容C i 比绝缘表面到铁心的电容C g 大得多,绝缘层的容抗比绝缘表面对地的容抗小得多,所以绕组端部绝缘层中的交流电压降U Ci 要比绝缘层表面对地的电压降U Cg 小得多,不容易检查出端部绝缘的缺陷;而直流电压的分布与绝缘电阻成正比,端部表面的绝缘在制造时从槽口向外依次喷涂低阻、中阻、高阻绝缘漆,所以端部绝缘层的绝缘电阻R i 比绝缘表面电阻R g 大得多,绝缘层上的电压降U Ri 很大,表面电位U Rg 较低,对检出端部绝缘层的缺陷有较高的灵敏度;由于交流耐压时绕组端部绝缘表面电压较高,所以交流耐压时端部电晕较大,而直流耐压时端部绝缘表面电压较低,一般不容易看到电晕;图在交流电压和直流电压下绕组端部绝缘的电压分布2对绝缘的破坏性较小直流耐压试验设备输出的功率一般都很小,对试品的破坏性也很小,而且不会象交流耐压试验那样对绝缘的破坏存在累积效应;在进行耐压试验时首先进行直流耐压试验,还可以通过监测直流泄漏电流的大小和变化了解绝缘是否存在局部缺陷或受潮等可以处理的问题,减少在交流耐压时绝缘击穿的可能性;直流耐压试验电压的确定发电机绝缘在进行直流耐压和交流耐压试验时,它们的击穿电压值是不一样的;如果以U DB代表直流击穿电压,以U AB代表交流击穿电压,它们的比值K通常称为巩固系数,即：K = U DB/U AB大量的试验统计数据说明,对新绝缘来说K值在～的范围内,平均值为左右,绝缘无损伤时K值最大,随着绝缘损伤深度的增加K值成比例地减小；随着绝缘的运行小时增加,K值也会随着减小;也就是说,在大多数情况下要击穿同一个绝缘缺陷,所施加的直流电压要比交流电压高得多;根据我国的实际经验,K的取值为～,并据此制定出交流耐压与直流耐压的标准;以额定电压为6kV～24kV的电机为例,按我国现行的交接和预防性试验标准,在进行定子绕组直流耐压和交流耐压试验时,K值在～之间;如果交流耐压值为U N为发电机额定电压,直流耐压值应为：×～U N = ～U N平均值约为U N,现发现有些电厂在进行的交流耐压前随意将直流耐压的数值降为,显然对后续的交流耐压是比较危险的,是不可取的做法;试验方法一般电机可以使用直流发生器进行试验,试验接线见图图发电机直流耐压试验接线1 在正式试验前应进行一次空升试验,即甩开被试验绕组按每级分阶段升一次电压,记录各阶段的泄漏电流,一方面可以检查试验设备和接线是否正常,另一方面可以测量试验设备本身的泄漏电流,以便于在正式试验时将所测量的泄漏电流减去空升时的泄漏电流;2 正式试验;试验电压按每级分阶段升高,每阶段停留1分钟,记录1分钟时的泄漏电流;3 试验前应将绕组短路接地放电,试验后应首先将被试绕组通过放电棒放电,待电压降到一定数值后比如1000V以下才能将被试绕组直接接地放电;4 在试验中应注意观察泄漏电流的变化,如果发现泄漏电流摆动或急剧增加,应停止试验,待查明原因后方可继续试验;5 对于电压较高的电机,在试验中应采取必要的措施防止电晕过大造成泄漏电流不正常;一般的措施有增加高压端与地端的距离,如果距离不够可增加绝缘隔板,避免接线中存在尖端放电等等;6 对于氢冷发电机禁止在氢气置换过程中进行试验;7 高压试验应遵守相关的安全工作规定;7 交流耐压试验常规试验方法由于发电机试验时电容电流通常都比较大,限流电阻和保护电阻的选择应根据实际情况选择,应保证被试品击穿时过流保护能可靠动作并有足够大的功率,通常是水电阻,可添加食盐调节水的电阻;图常规交流耐压试验接线限流电阻：由于电流较大,阻值越大,压降越大,损耗也越大,阻值应小于试品的容抗,而且要有足够大的热容量,通常采用水电阻；铜球保护电阻：为了保证铜球击穿后过流保护装置能够动作,应满足U T / 阻值≥动作电流;CX C ω=1Ω T CTCU X U I ω==A 式中,C ：绕组对地及相间电容F ；Xc ：容抗Ω；ω：角频率,ω = 2πf,对于工频,f = 50 Hz,ω = 314 串联谐振交流耐压试验 7.2.1 试验接线图变频式串联谐振法交流耐压试验接线7.2.2 谐振条件I L =I C =I X L =X C U L =－U C 式中：X L =ωL由于谐振的条件是X L =X C ,即：ωL=1/ωC,整理后可得谐振条件为：LCf π=21从上式可知,通过调整电感L 或电容C 或调整频率f,都可以使试验回路达到谐振的状态;目前电子调频技术已经相当成孰,而且调频试验装置小巧轻便,已经得到广泛的应用; 7.2.3 试验回路的Q 值品质因数电感线圈的品质因数Q L 等于线圈的感抗X L 与损耗电阻R L 的比值：LL L R X Q =但在发电机试验回路中,除了线圈的损耗电阻,还存在绕组的绝缘损耗,对水内冷发电机,还存在水电阻引起的损耗;考虑电机绕组损耗后回路的等效Q 值为：δ+=tan 11LQ Q国产空冷发电机整相绕组绝缘损耗通常为～左右,水内冷绕组充水时总损耗可达～,将这些数据以及Q L ≈30代入上式,可得试验回路的等效Q 值为：国产空冷发电机试验： Q≈10～16 国产水内冷发电机试验：Q≈6～10对于串联谐振,Q 值也等于试验电压与励磁变输出电压的比值,Q 值越大,励磁电压越小,所需要的试验电源功率越小; 7.2.4 串联谐振耐压的优点在谐振状态,回路阻抗为：()R X X R Z C L B ≈-+=222 R 代表试验回路的总损耗电阻;一旦试品击穿,X C 变为零,谐振条件被破坏,此时回路阻抗变为：()L L B X X R Z ≈-+=022由于X L 是R 的Q 倍,所以击穿后回路电流下降到击穿前的Q 分之一,不存在过电流的问题,所以试验比较安全;在进行发电机的交流耐压试验时,为了防止绝缘击穿时由于电流过大而将定子铁芯烧坏定子铁芯烧坏后极难修复,通常要求击穿后的短路电流不要大于5A,由于串联谐振法试验在试品击穿后回路电流会下降,而且试验电压波形较好电压中的高次谐波不满足谐振条件被抑制,所以发电机的交流耐压应优先采用串联谐振法;按照国标规定,工频试验电压的频率范围为45Hz ～65Hz,因此在选择电感时应满足频率的规定;串联谐振耐压的优点：1减小升压器输出电压为试验电压的Q 份之一,从而减小试验设备容量； 2试品击穿后电流下降为原来的Q 份之一,比较安全； 3不需要串接限流电阻串联谐振法不得串联限流电阻; 并联谐振交流耐压试验图并联谐振法交流耐压并联谐振特点：U C =U L = U T X L =X C I L =－I C回路阻抗：Z≈QX L回路电流：QI Q IQX U Z U I C L L T T ===≈并联谐振耐压试验特点：1试验电流为试品电流的Q 份之一,从而减小试验设备容量； 2试品击穿时试验电流可能会增加,过流保护应可靠；3需要串接限流电阻; 谐振试验时电感或电容的选择前面已介绍通过调节电路的电感、电容或频率都可以使电路达到谐振状态;试验标准规定工频耐压时的频率范围为45Hz ～65Hz,在选择电路参数时应满足这一要求;当频率为50Hz 、电容的单位为μF 、电感的单位为H 时,可按下式估算电感或电容：L10C ：C 10L ==或对于调感或调容装置,可通过微调电感量或电容量使电路达到谐振状态;如果采用调频装置,估算电感或电容后,再按下式计算实际的谐振频率：LCf π=21如果频率落在45Hz ～65Hz 范围内,电感L 或电容C 就不用再调整,如果频率超过65Hz,应增加电感量或电容量；如果频率低于45Hz,应减小电感量或电容量;8 转子交流阻抗测量试验目的检查转子绝缘是否存在匝间短路的问题; 隐极式转子交流阻抗测量试验经验说明,发电机的转子交流阻抗与试验电压的数值有很大的关系,因此规程中强调转子交流阻抗的测量必须在同一电压下进行,必须同时测量交流损耗,测量接线见图图转子交流阻抗测量接线测量注意事项1 试验电压的峰值不宜超过额定励磁电压,最高试验电压为220伏；2 转子交流阻抗的测量分为膛内和膛外两种情况,膛内测量又分为静态测量和动态测量,膛内测量时,应拆开炭刷,防止灭磁电阻对测量的影响；3 膛外测量时,应注意消除转子支架对测量的影响,转子周围不宜放置铁架、铁板或其它铁磁材料；4为了消除剩磁对测量的影响,可以重复测量几次,利用交流电压进行消磁,取重复性较好的几次结果的平均值作为测量结果;5动态测量只要求测量超速试验前后额定转速下的数据,如果怀疑转子绕组有动态匝间短路,可以测量不同转速下的交流阻抗和损耗值;交流阻抗的计算记录试验中的电压U 、电流I 、损耗P 的读数以及电压表的量程、分度和CT 的变比等数据;电流值和功率损耗均应乘以CT 的变比;转子交流阻抗Z 、损耗电阻R 、感抗X 的计算： I U Z =Ω 2IP R = Ω 22R Z X -= Ω水轮发电机转子交流阻抗测量水轮发电机转子要求测量单个磁极的交流阻抗;按图接好线后,调节调压器使转子回路电流保持为恒定值,然后用电压表测量每个磁极的电压降;数据判断1 隐极转子：与历年数据比较,如果交流阻抗明显减小而损耗明显增加,可怀疑存在匝间短路的可能,但还要与空载特性、机组的振动情况等进行综合的分析,不宜轻易下结论;动态试验时,由于转子绕组在离心力的作用下被挤压高度有所减小而且线圈向外圆方向移动,会造成在一定的转速下阻抗值下降的情况,应视为正常情况;2 水轮发电机转子：当某个磁极中存在匝间短路时,该磁极的电压降就会偏小,而且该磁极左右两个相邻磁极由于磁路上的联系电压降也会比正常磁极的压降偏低,这种规律可以作为判断磁极是否存在匝间短路的依据;9 发电机短路特性试验试验目的检查励磁系统及发电机定子或发电机—变压器组一、二次电流回路是否正常;试验方法1将励磁电源改为他励电源用临时电缆将厂用电连接到励磁变高压侧;2在发电机出口接好短路排或在主变高压侧接好短路排；3按图接好试验线路；4励磁调节器改为手动调节,并置于输出最小位置；5退出发电机过流保护,退出强励装置；6按运行规程启动发电机并维持额定转速,合上励磁开关和灭磁开关；7调节励磁调节器的输出电流,使发电机定子电流逐渐增加,并同时检查盘表的指示值是否正确,一直达到倍额定定子电流值,录取定子电流、转子电流数据；8逐步减小励磁电流以减小定子电流,在定子电流分别为1、、、倍额定电流下记录定子电流和励磁电流值;图发电机短路特性试验原理图10 发电机空载特性试验试验目的检查励磁系统和发电机定子一、二次电压是否正常;试验方法1按图接好试验线路；2发电机出口开路或带主变时主变高压侧开路；3励磁调节器为手动调节,并置于输出最小位置；4投入发电机过流保护和差动保护,退出发电机过压保护；5按规程启动发电机并维持额定转速,合上励磁开关和灭磁开关；6单方向调节励磁调节器,使定子电压升高至倍额定电压值,录取定子电压、转子电流数据；7 单方向调节励磁调节器,使定子电压逐步降低,分别记录9～11组定子电压、转子电流数据,同时检查盘表；8跳开灭磁开关;图发电机空载特性试验原理图11 空载及不同负荷下发电机的轴电压测量测量方法1试验前分别检查轴承座与金属垫片、金属垫片与金属底座的绝缘电阻,应大于Ω;2试验接线见图;3在空载试验额定电压下,用高内阻的电压表先测量轴电压Ul,然后将转轴的汽机端与轴承座短接,测量励磁机端大轴对承座的电压U2以及轴承对地的轴电压U3;4在发电机不同负荷下分别测量发电机的轴电压;图轴电压测量原理图测量结果判断1 轴电压一般不大于10V;2正常情况下U1≈U3,U2≈0,如果测量结果是U3明显小于U1,U2数值较大正常情况下一般U3/U2大于10 以上,说明轴承绝缘不好,可能会产生轴电流;12 水内冷定子绕组充水或通水情况下直流电压试验水内冷发电机定子绕组结构对于水内冷的定子绕组,冷却水由端部进水总管经塑料王聚四氟乙烯水管引入各个线圈的鼻部,热水从另一端或另一个线圈的线圈鼻部经塑料王水管引入出水总管,发电机引出线的出水或进水也有一个总管;大型发电机的进、出总管分别位于定子的两端,小型发电机的进、出总管也有位于定子同一端的;定子汇水总管固定在定子端部,为圆形,通称为汇水环或汇水管;为了方便进行高压试验,三个汇水管与外部水管是绝缘的通过绝缘法兰对接;运行中必须将三个汇水管可靠接地,防止汇水环上产生高电压而击穿;图水内冷定子水路图图水内冷汽轮发电机定子概述在吹干水的情况下,试验方法与一般空冷电机相同,但将定子绕组中的水吹干在实际操作中比较困难,如果水吹不干在高电压下容易将绝缘水管损坏,很不安全;在定子绕组充水或通水的情况下,内冷定子绕组交流电压试验可按常规方法进行,因为水电阻电流与绝缘的电容电流相比小得多,而且是按相量的关系相加,可以勿略不计;而在直流电压试验中,水电阻电流比绝缘的泄漏电流大得多,必须采取特殊的试验接线将水电流排除掉;定子绝缘电阻测量12.3.1测量原理测量原理见图;图水内冷定子绕组绝缘电阻测量原理图图中RF、RU组成分压器,用于测量试验电压；RI为绝缘泄漏电流测量电阻；R1为绕组对汇水环的水电阻；R2为汇水环对地的水电阻;从测量原理上与普通的兆欧表相同,兆欧表的屏蔽端子必须接到汇水环上;所不同的是：1兆欧表需要提供流向水电阻的电流;假如水电阻为100kΩ,试验电压为2500V,那么流过水电阻的电流就是25mA,而一般的兆欧表短路电流只有几mA;所以测量水内冷绕组绝缘电阻的兆欧表必须能输出足够大的电流；2由于汇水环对地水电阻R2只有几kΩ～几十kΩ,为了保证绝缘的泄漏电流大部分流入测量电阻RI,就要求RI<<R2,但是,RI太小时,电流信号就会很小;假如RI为500Ω,发电机绝缘电阻为5000MΩ,则RI上的信号电压只有;R2的大小与水质有关,因而试验时对水质也有要求;3由于冷却水与金属导体之间会产生极化电势,虽然极化电势很小,但由于RI上的信号也很小,所以极化电势会影响测量结果;在专用的兆欧表中应有相应的极化电势补偿电路;12.3.2 测量方法1如果在充水的情况下测量,水质应达到运行要求,如果吹干水后做试验,必须将水彻底吹干；2如果充水试验,应首先测量并记录绕组对汇水环以及汇水环对地的绝缘电阻；3采用2500V兆欧表测量,分别测量15s和60s的数据,测量前后应将三相对地短路5min以上;4如果吸收比不合格或绝缘电阻不合格,可增加测量极化指数,即测量1min和10min的数据,根据测量结果作进一步的分析;12.3.3 水内冷定子绕组绝缘电阻测量中常见问题1汇水环对地短路：如果是金属性对地短路,此时RI上没有电流流过,这时所测数据是一个无穷大的假数据,而且没有吸收现象；如果是不完全接地,所测得的也是一个偏大的绝缘电阻,而且由于极化现象出现负的增长吸收比小于1;。

同步发电机的运行特性

同步发电机的运行特性同步发电机的运行特性有（空载特性、短路特性、负载特性）合称电机基本特性、（外特性和调整特性）主要是运行特性等五种。

外特性和调整特性是主要的运行特性，根据这些特性，可以判断发电机的运行状态是否正常，以便及时调整，保证高质量安全发电。

空载特性、短路特性和负载特性是检验发电机基本性能的特性，用于测量、计算发电机的各项基本参数一、发电机的空载特性（Eo与IL关系）所谓发电机空载运行是指发电机以额定转速运转，定子不带负荷时的运行。

此时，空载电势Eo与励磁电流IL之间的关系叫做空载特性。

当发电机处于空载运行状态，其端电压U就等于电势Eo,因此，端电压U与励磁电流的关系曲线就是空载特性。

如图所示空载特性曲线E0=f(I),做空载特性试验时，应维持发电机转速不变，逐渐增加励磁电流，直至端电压等于额定电压的130%时为止。

在增加励磁电流的过程中，读取励磁电流值及与其对应的端电压值，便可以得到空载特性的上升分支。

接着减小励磁电流，按上面方法读取数值；便得到下降分支，如图2-1-2（a）所示。

由于两曲线的平均，如图中虚线所示。

空载特性曲线是发电机的一条最基本的特曲线。

可用来求发电机的电压变化率、不饱和的同步电抗值等参数。

二、发电机的短路特性（定子绕组的稳态电流I与励磁电流Ii的关系曲线）所谓发电机的短路特性，系指发电机在额定转速下，定子绕组短路时，定子绕组的稳态电流I与励磁电流Ii的关系曲线。

如图2-1-3所示。

短路试验测得的短路特性曲线，不但可以用来求取同步发电机的重要参数饱和的同步电抗与短路比外，在发电厂中，常用它来判断励磁绕组有无匝间短路等故障。

显然，励磁绕组存在匝间短路时，因安匝数的减少，短路特性曲线是会降低的。

三、发电机的外特性（负荷与端电压）所谓发电机的外特性，就是指励磁电流、转速、功率因数为常数的条件下，变更定子负荷电流时，端电压U的变化曲线，即U=f(I)曲线。

在滞后的功率因数情况下cos(θ),当定子电流增加时，电压降落较大，就是由于此时电枢反应是去磁的。

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。

上海交大电机学实验+同步发电机运行特性

电机学实验报告实验四同步发电机运行特性一、实验目的1．掌握用实验方法测取三相同步发电机对称运行特性的方法；2．掌握用实验数据获取同步发电机稳态参数的方法。

二、实验内容1．测取发电机的空载特性；2．测取发电机的短路特性；3．测取额定电流条件下发电机的零功率因数负载特性。

三、实验接线图测取三相同步发电机对称运行特性的实验线路图如图4-1所示。

其中发电机G的转子与直流电动机M的转子机械连接，转子励磁绕组接励磁电源，电枢绕组为Y形连接。

图4-1 三相同步发电机运行特性接线图实验过程中，测定三相同步发电机空载特性的时候，将开关S2打开，这样同步发电机处于空载状态。

测定三相同步发电机短路特性的时候，将开关S2的右侧的三个端口短接，这样同步发电机处于短路运行状态。

测定额定电流条件下三相同步发电机零功率因数负载特性的时候，将开关S2闭合，X L 为一个三相饱和电抗器，忽略电阻，则它的功率因数为零，这样来测定零功率因数负载特性。

四、实验设备1．G同步发电机P N=2kW、U N=400V、I N=3.6A、n N=1500r/min；2．M直流电动机P N=2.2kW、U N=220V、I N=12.4A、U fN=220V、n N=1500r/min；3．变阻器R1：0/204Ω、0/17A，励磁变阻器R f1：0/500Ω、1A；4．X L三相饱和电抗器；5．直流电流表30A(电枢)；6．直流电流表4A(励磁)；7．直流电压表400V；8．交流电压表500V；9．交流电流表10A；10．功率表500V 10A。

五、实验数据1．测定发电机的空载特性：0AB AB CA2．测定发电机的短路特性：表4-2 发电机的短路特性实验数据n=nk A B C3．测定发电机的零功率因数负载特性：表4-3 发电机的零功率因数负载特性实验数据n=nAB AB CA六、特性曲线、参数计算及问题分析1．根据实验数据作出同步发电机的空载运行特性曲线U0=f(I f)，如下图4-2所示：图4-2 发电机空载运行特性曲线2．根据实验数据作出同步发电机的短路运行特性曲线I k=f(I f)，如下图4-3所示：图4-3 发电机短路运行特性曲线3．根据实验数据作出同步发电机的零功率因数负载特性曲线U=f(I f)，如下图4-4所示图4-4 发电机零功率因数负载特性曲线4．利用空载特性和短路特性确定同步电机的直轴同步电抗X d（不饱和值）以及短路比：计算直轴同步电抗X d需要在取同一个I f值的情况下，计算空载电压U0和短路电流I k 的比值。

低速永磁同步发电机的优化设计及特性分析

2、效率：提高发电机的效率是降低成本的关键。在设计中，应机械损耗、电气损耗等因素，采取相应措施降低损耗。
3、噪声：大型低速永磁风力发电机运行过程中产生的噪声符合相关标准。为降低噪声，可采取多种措施，如优化结构设计、选用低噪声材料等。
五、实验验证
为验证大型低速永磁风力发电机的性能，可通过实验测试其输出功率、效率、噪声等指标。实验中，应模拟实际运行环境，对发电机组进行不同风速下的性能测试，以检验其性能和稳定性。同时，应对实验数据进行记录和分析，以便对设计方案进行优化改进。
实验结果显示，在额定风速范围内，大型低速永磁风力发电机组能够达到较高的输出功率和效率，同时具有较低的噪声。实验结果还表明，该设计方案具有较高的可靠性和稳定性，能够满足实际运行要求。
六、结论
本次演示对大型低速永磁风力发电机的设计进行了详细研究，包括其工作原理、结构特点、设计方案、性能分析及实验验证等方面。通过本研究，我们得出以下结论：大型低速永磁风力发电机具有高效、可靠、维护成本低等优点，是一种具有发展前景的风力发电技术。
4、维护特性
低速永磁同步发电机的维护特性是其重要的性能指标之一。通常情况下，由于采用了高精度、高稳定性的材料和部件，其维护频率较低且维护难度较小。但在长期运行过程中，仍然需要进行定期的检查和维护工作，以确保其正常运行和延长使用寿命。
三、结论
低速永磁同步发电机作为一种高效、可靠的发电装置在许多领域都得到了广泛应用。本次演示从优化设计和特性分析两个角度对其进行了探讨和分析。在优化设计方面，需要磁路、结构和控制电路等方面的设计和优化；在特性分析方面，需要其效率、负载、启动和维护等方面的性能指标。通过对其优化设计和特性分析的深入了解和应用研究，能够进一步推动低速永磁同步发电机的发展和应用拓展。

完整版同步发电机试验报告

完整版同步发电机试验报告1.引言同步发电机是电力系统中的重要设备，其稳定运行对于保证电网的安全和稳定具有重要意义。

本次试验旨在对同步发电机进行全面测试，评估其性能和运行状态。

本报告将详细描述试验的目的、试验设备、试验原理、试验步骤、试验结果和结论。

2.试验设备本次试验使用的同步发电机主要包括发电机组、励磁系统和监测设备。

发电机组由发电机和发动机组成，励磁系统用于调节发电机的电磁激励。

监测设备包括电气参数监测仪、转子温度计和振动传感器等。

3.试验原理同步发电机将机械能转化为电能，其运行稳定性和发电效率直接影响电力系统的负荷平衡和能源利用。

发电机的输出电压和频率受多种因素影响，包括励磁电流、转子温度和负荷变化等。

试验原理主要包括发电机的励磁特性测试、转速控制测试和负荷调整测试。

4.试验步骤4.1励磁特性测试：通过改变励磁电流，记录发电机的输出电压和励磁电流之间的关系。

4.2转速控制测试：通过调整发电机组的转速，记录发电机的输出频率和转速之间的关系。

4.3负荷调整测试：改变发电机组的负荷，在不同负荷下记录发电机的输出电压和频率，评估其负荷适应性和稳定性。

5.试验结果5.1励磁特性测试结果表明，在适当的励磁电流范围内，发电机的输出电压基本稳定，满足电网的要求。

5.2转速控制测试结果显示，发电机的输出频率与转速呈线性关系，在额定速度附近频率稳定。

5.3负荷调整测试结果表明，发电机组能够在不同负荷下自动调整输出电压和频率，保持稳定运行。

6.结论本次同步发电机试验结果显示，发电机具有较好的励磁特性、转速控制和负荷调整能力。

发电机的输出电压、频率和稳定性满足电力系统的要求。

但仍需要定期进行运行状态监测和维护，确保其可靠稳定地工作。

7.建议在今后的同步发电机试验中，可以进一步优化试验操作和数据记录流程，提高试验效率和准确性。

同时，对试验设备进行定期维护，确保其正常运行。

此外，可参考相关标准和规范，进一步完善试验流程和数据分析方法，提高试验的科学性和可靠性。

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。

同步发电机的特性实验

1. 1. 空载特性空载特性空载特性空载特性:指在发电机的转速保载电压（U 0=E 0）与励磁电流空载特性曲线实际上就是电机实验测定时，电枢绕组开路，录不同励磁电流下对应的电枢和I f 值，由于铁磁材料的磁滞图1(a )不同剩具体实验过程如下：注意负载端子处不接任何负载（1）监控主站应该调整到2所示。

同步发电机特性试验转速保持为同步转速（n =n 1），电枢电路开路（I =0电流I f 之间的关系曲线U 0=f (I f )。

是电机的磁化曲线，它可用计算法得到，也可用实验法，用原动机把发电机拖到同步转速，然后逐渐增加的电枢端电压，直到U 0=1.3U N 左右，再逐步减少I 的磁滞现象，将得到上升和下降两条不同的曲线见下不同剩磁下的空载特性 (b )空载特性的校正何负载！整到“单机”运行模式，合闸监控主站空开，按下启图2 “单机”运行模式=0）的情况下。

空实验法测出。

渐增加励磁电流并记f ，记录对应的U 0线见下图1所示。

校正按下启动按钮，如图（2）合闸发电机运行实验台上空开和按下启动按钮，并按下发电机实验区中的负载特性实验按钮，如图3所示。

图3 按下“负载特性”按钮（3）设定微机励磁调节装置中“起励PT电压”为45V。

进入设定菜单调节参数常规参数中，如图4所示。

[注意:管理员密码为1111]图4 修改微机励磁调节装置中“起励PT电压”为45V返回主页后，应该显示如下图5所示。

图5 微机励磁调节装置为45V时状态显示图（4）按下微机调速装置（恒压模式，设定电压默认为200V ）中的启动键2-3秒，启动直流电机以带动发电机运转，如图6所示。

当转速到显示转速为1400r/min 左右，机端电压显示18V 左右，按下起励按钮（如图7所示），励磁电压为12V 左右，机端电压升至170V 左右。

图6 微机调速装置图7 起励按钮（5）调节微机调速装置中的“开大”按钮将电压升高，同时注意转速调整到1500 r/min左右。

同步发电机的运行特性

U
I=0
B"
E0=f (If) B'
1 I=IN 2 3
O' C'O" C" A'
A"
B
UN
INX
OC
Ifa
A
Ff(If )
图6.35 由空载和零功率因数特性求特性三角形
三相稳定短路时，特性三角形纵边长为IX，横边长为Ifad=Ifa，称为短路三角形。随电压升高，
纵边逐渐增长，横边逐渐变小，对应于U=UN时所得特性三角形纵边长为IXp，称保梯三角形。凸极机：
故 Xt=E0' /IK
短路时磁路不饱和，故在同一Ff ( If )下，由
空载特性中的气隙线E0'=f (Ff )求得E0 ' ，由短路特性求得IK，由Xt=E0' /IK得不饱和同步电抗Xt 。
② 凸极机：短路时
E 0 U IRa jIX jId Xad jIq Xaq jId Xd (不饱和）
U＝f(if) 4、外特性：当if= const,CosΦ=const时，
U＝f(I) 5、调整特性：当U= const,CosΦ= const时,
if＝f(I)
6.3.1 同步发电机的运行特性
一、同步发电机空载特性曲线的测定
同步发电机达到同步转速后，加入励磁电流，改变励磁电流，空载电势也随之改变。
Xp=(1.05~1.1)X
隐极机：
Xp=(1.1~1.3)X
四、外特性和电压调整率
1、外特性 n=nN, If =常数,cos=常数条件下，同
步发电机单机运行时,端电压U随负载电流而变化的关系曲线U=f(I) 。

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。

同步发电机特性实验1