实验报告-同步电机V形曲线测定

同步电机V形曲线测定

一、实验目的

在同步电机的定子电压U，频率f和输出功率不变的情况下，改变它的励磁电流I f，测定电机功率因数的变化情况。

二、实验内容

在不同负载下保持同步电机的定子电压U，频率f不变，改变励磁电流I f，测出电机功率因数，作出同步电机V形曲线。

三、实验原理

根据隐极式同步电动机的电压方程U=E0+jI c X c（忽略定子电阻），可以画出上图不同励磁电流时的向量图。

从图中可以看出励磁电流I f改变时，同步电动机功率因数cosφ也发生改变。

1.正常励磁状态

当励磁电流的大小使定子电流与定子电压同相位时，称为正常励磁状态。此时，同步电机只从电网吸收有功功率，不吸收无功功率，功率因数cosφ=1，电动机类似纯电阻负载。

2.欠励磁状态

当励磁电流比正常励磁电流小时，称为欠励状态，此时定子电流落后定子电压。同步电机从电网吸收有功功率和滞后的无功功率。电机此时类似电感电阻负载。

3.过励磁状态

当励磁电流比正常励磁电流大时，称为过励状态，此时定子电流超前定子电压。同步电机从电网吸收有功功率和超前的无功功率。电机此时类似电容电阻负载。

综上，当励磁电流变化时，定子电流和功率因数变化规律像“V”字形状。

如图，为不同功率下的同步电机定子电流和励磁电流变化关系。

四、实验结果

1.空载测的数据：U=U N，f=f N

I_f0.60.70.80.9 1.05 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

cos⁡φ0.360.450.590.78(L)10.95(C)0.840.670.530.44

2.轻载测得数据：U=U N，f=f N

I f0.60.70.80.9 1.04 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

cosφ0.570.680.770.8910.970.920.820.70.62

3.重载测得数据：U=U N，f=f N

I f0.60.70.80.9 1.02 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 cosφ0.610.720.820.9210.990.940.850.760.69

五、实验分析

根据所测数据拟合曲线

从图中可知，调节同步电机的励磁电流，可改变其功率因数。因此，为了改善电网的因数，可以使同步电机不带负载，浮接在电网上运行于过励磁状态。