华北电力大学电机实验报告

华北电力大学

实验报告

实验名称三相同步发电机的运行特性

课程名称电机学实验

专业班级：学号：姓名: 实验日期：指导教师：成绩：

一、实验名称：三相同步发电机的运行特性

二、实验目的

１．掌握三相同步发电机对称稳态运行特性曲线的测量方法。

２．学会三相同步发电机对称运行时稳态参数的测量。

三、实验内容

１．空载实验

在n = n N、I=0条件下，测取空载特性曲线U0 =f(I f )。

2．三相短路实验

在n = n N、U=0条件下，测取三相短路特性曲线I k =f(I f )。

3、零功率因数负载实验

在n = n N、U = U N、I = I N及cosϕ≈0的条件下，测取励磁电流I f。

四、实验接线

1、空载实验

2、短路实验

3、零功率因数负载实验

五、实验记录

1、空载实验

I=0 n=n N=1500r/min

表中U0*=U0/U N I F*=I f/I f0

U N——同步发电机的额定电压（V）

I f0——同步发电机空载额定电压时的励磁电流（A）

2、短路实验

U = 0

表中：I

k =1/3*(I

A

+ I

B

+ I

C

) ； I k*=I

K/I N

；I f*=I f/I f0;

I

N

——同步发电机额定电流（Ａ）I f0——同步发电机空载额定电压时的励磁电流（Ａ）3、零功率因数负载实验

n=n N=1500 r／min； U=U N =400Ｖ；I=I N =3.61Ａ

I f=2.953 A I f*=I f/I f0=2.742 A

其中：I f0——同步发电机空载额定电压时的励磁电流（A）

六、实验数据处理

１、利用以上实验数据在座标纸上画出以标幺值表示的空载、短路特性曲线和零功率因数负载特性的一点。

2、利用以上曲线作出同步发电机的普梯三角形并求出普梯电抗。

求取普梯电抗：

对于隐极式电机，xp=xσ=EA/I=（0.173*400）/3.61=19.16Ω

3、利用空载、短路特性曲线求取纵轴同步电抗的不饱和值。

X s=E0/I K=1.2/0.723=1.660

此时求取的不饱和值为标幺值。

4、利用空载、短路特性曲线求取被测电机的短路比。

短路比为：K c=i f0/i fk=1/1.2378=0.808

七、思考题

1、同步发电机空载、短路及零功率因数特性曲线的形状大致是什么样的，为什么？答：空载特性曲线：前一段近似直线，后面逐渐向 X 轴弯曲；

短路特性曲线：近似直线；

零功率因数特性曲线：根据课本上显示，不过原点，一条向 X 轴弯曲的曲线

2、用标幺值画特性曲线时，电压、电流、励磁电流等量的基值是如何选定的？

答：电压：同步发电机的额定电压

励磁电流：同步发电机空载额定电压时的励磁电流

电流：同步发电机额定电流

3、本实验求零功率因数额定负载点时cosϕ是否等于零？其对实验结果有何影响？

答：不等于零。

因为电流、电压夹角不为90度，使电压实际上较小。在额定电压作用下，会使得测得的励磁电流标幺值较大。