同步电机实验报告

实验报告

课程名称： 电机学 指导老师： 成绩：

实验名称： 三相同步发电机的并联运行 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理

六、实验结果与分析（必填）

七、讨论、心得

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和操作方法； 2．掌握三相同步发电机投入电网并联运行时有功和无功功率的调节。

二、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无功功率的调节。 （1）测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V 形曲线。

（2）测取当输出功率等于0.5倍额定功率时三相同步发电机的V 形曲线。

三、实验步骤及操作步骤

实验接线如图所示。

K

V

K 2

w

w

A A A V

C

B

A

Z Y X

A

r f2

R 1

I f 同步机励磁绕组

励磁

机电枢绕组

A

V

DM R J

r f

F A

L+

L-+

220V

-

起动器

K 1

1

DG

图1 准同步法同步发电机与电网并联实验接线图

专业： 电气工程及其自动化 姓名： 学号：

日期： 地点：

(一) 用准同步法将三相同步发电机投入电网并联运行

三相同步发电机与电网并联运行时必须满足的条件如下：

1）发电机端电压与电网电压大小和相位相同，即E0II=U1

2) 发电机的频率与电网频率相同，即f II=f I

3) 发电机与电网的相序相同。

本实验按灯光旋转法接线，即指示灯按图1接线。图中电压表与指示灯（两只指示灯串联）应按２倍电网额定电压选择，若电压表分别测量发电机电压和电网电压进行比较时，则电压表的量程只按电网额定电压选择。

起动原动机（并励直流电动机），使同步发电机的转速接近额定值；调节同步发电机的励磁电流，使同步发电机的端电压等于电网电压；按灯光旋转法接线时，若三相相灯依次明灭形成旋转灯光，则表示发电机与电网的相序相同。如发现三相的相灯同时发亮，同时熄灭，这说明发电机与电网的相序不一致，应将开关K打开，然后将发电机（或电网）任意两相互换，使相序一致；当发电机转速接近同步转速，发电机端电压与电网电压相等或接近，各相灯光依次明灭而旋转的速度达到最慢，待直接相连的一相（即Ａ）相灯光熄灭时，立即合上开关K2，把同步发电机投入电网并联运行。

(二) 三相同步发电机与电网并联运行时无功功率的调节

1）测取当输出功率等于零（P2≈0）时三相同步发电机V形曲线

实验接线图同图1。

在同步发电机并入电网后，调节直流电动机的励磁电流，使同步发电机的输出功率P2≈0。在保持P2=0条件下，增加同步发电机的励磁电流If ，使同步发电机的电枢电流增加到额定值，记录此点的励磁电流、电枢电流和功率因数，然后减少同步发电机的励磁电流If ，使发电机的电枢电流减小到最小值，并记录此点数据，继续减小发电机的励磁电流，则电枢电流又将增大，直至额定值，在这个过励和欠励的范围内测取5-6组数据，并记录。

注意：在实验的过程中，电流应单方向调节。

2）测取当输出功率等于0.5倍额定功率时三相同步发电机的V形曲线

调节直流电动机的励磁电流，使同步发电机的输出功率P2=0.5倍额定功率，在保持P2=0.5 PΝ条件下，增加同步发电机的励磁电流，使同步发电机电枢电流增加至额定值，记录此点的励磁电流、电枢电流和功率因数，然后减小发电机的励磁电流，使发电机的电枢电流减小到最小值，并记录此点数据，继续减小同步发电机的励磁电流，则电枢电流又将增大，直至额定值，但不可欠励过多，以防同步发电机失步，若出现失步，应立即增加发电机励磁电流，以便牵入同步，同时注意电枢电流不应超过额定值，在这个过励和欠励的范围内测取5-6组数据，并记录。

注意：在实验的过程中，电流应单方向调节。

四、实验数据记录与处理

（1）当输出功率P2=0时

n=n N= r/min U = U N =377 V P2≈0

序号三相电流励磁功率

Iu(A) Iv(A) Iw(A) I(A) If(A)

1 5.450 5.47

2 5.22

3 5.382 5.6

2 4.319 4.217 4.041 4.192 4.9

3 3.571 3.491 3.345 3.469 4.5

4 2.132 2.101 1.914 2.049 3.6

5 0.307 0.324 0.217 0.283 2.5

6 0.21

7 0.241 0.285 0.24

8 2.3

7 0.683 0.678 0.731 0.697 2.0

8 2.574 2.524 2.663 2.587 1.0

9 3.655 3.604 3.764 3.674 0.4

表中，I=（I A+I B+I C）/3。

V形曲线：

（1）当输出功率P2=0.5PN=500W时

n=n N= r/min U = U N =377 V P2≈0

序号三相电流励磁功率功率因数Iu(A) Iv(A) Iw(A) I(A) If(A) cos

1 2.349 2.100 2.256 2.235 2.9 0.99

2 5.432 5.372 5.227 5.344 5.7 L0.42

3 4.367 4.308 4.227 4.301 4.9 L0.53

4 3.382 3.281 3.227 3.297 4.2 L0.67

5 2.378 2.181 2.204 2.254 3.0 0.99

6 2.600 2.402 2.539 2.514 2.2 C0.88

7 4.258 4.105 4.225 4.196 1.3 C0.52 表中，I=（I A+I B+I C）/3。