 |
Преобразователь угловых перемещений (G5 на схемах)
|
|
|
|
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЁХФАЗНОГО СИНХРОННОГО
ГЕНЕРАТОРА, РАБОТАЮЩЕГО ПАРАЛЛЕЛЬНО
С СЕТЬЮ
Методические указания по выполнению
лабораторной работы №5
для студентов специальности 140211
Курск 2011
УДК 621.215
Составитель К.Л. Пестерев
Рецензент
Кандидат технических наук, доцент Н.В. Хорошилов
Исследование трёхфазного синхронного генератора, работающего параллельно с сетью: методические указания по выполнению лабораторной работы №5 по курсу «Электромеханика» / Юго-Зап.. гос. ун-т; сост. К.Л. Пестерев. Курск, 2011. 16 с.: ил. 5, табл. 7. Библиогр.: с. 16.
Излагаются методические указания по выполнению лабораторной работы по исследованию трехфазного синхронного генератора, работающего параллельно с сетью на универсальном лабораторном комплекте «Модель электрической системы» кафедры электроснабжения.
Методические указания соответствуют требованиям программы, утвержденной учебно-методическим объединением по специальностям электроснабжения (УМО ЭС).
Предназначается для студентов специальности 140211 дневной и заочной форм обучения.
Текст печатается в авторской редакции
Подписано в печать Формат 60х84 1/16
Усл. печ. л. 1,0. Уч. изд. л. 0,84. Тираж 50 экз.
Заказ. Бесплатно.
Юго-Западный государственный университет.
305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94.
Лабораторная работа №5
Исследование трёхфазного синхронного генератора, работающего параллельно с сетью.
Цель работы – научиться включать трехфазный синхронный генератор ТСГ на параллельную работу с сетью и снимать его основные характеристики.
Общие положения
На электрических станциях обычно устанавливается несколько синхронных генераторов, которые включаются параллельно, то есть работают на общую сеть. Процесс включения генератора на параллельную работу с сетью называется синхронизацией. Различают точную синхронизацию и самосинхронизацию (грубую синхронизацию). При включении генератора в сеть могут возникнуть большие броски токов, в результате чего возникают большие электромагнитные моменты, которые могут привести к повреждению машины. Что бы устранить броски токов при включении генератора в сеть используют точную синхронизацию. При использовании этого способа необходимо выполнить следующие условия:
|
|
|
· ЭДС генератора в момент подключения должна быть равна и противоположна по фазе напряжению сети;
· частота ЭДС генератора должна быть равна частоте напряжения сети;
· порядок чередования фаз генератора и сети должны быть одинаковыми.
Описание лабораторного стенда
Лабораторная работа выполняется на лабораторном комплекте, который состоит из электромашинного агрегата и функциональных блоков модульного типа.
Электромашинный агрегат типа ЭМАМ4 (электромашинный агрегат с маховиком 4й модели), в дальнейшем агрегат, конструктивно представляет спаренные между собой и установленные на едином основании машину постоянного тока, машину переменного тока и маховик. Спаренными называются электрические машины, валы которых соединены механически с помощью муфт, вал машины переменного тока так же сочленен с преобразователем угловых перемещений. В данной лабораторной работе машина постоянного тока используется в качестве двигателя постоянного тока, а универсальная машина переменного тока в качестве трёхфазного синхронного генератора. Таким образом, двигатель постоянного тока приводит во вращение синхронный генератор, который преобразует механическую энергию двигателя в электрическую. Для защиты пользователей от движущихся частей агрегата его соединительные муфты закрыты кожухами.
|
|
|
Паспортные данные устройств агрегата (технические характеристики) приведены ниже.
5.2.1. Паспортные данные электромашинного агрегата
Спаренные электрические машины: машина
постоянного тока,
универсальная
машина переменного
тока,
маховик,
преобразователь
угловых перемещений
Машина постоянного тока (М1 на схемах)
Номинальная полезная мощность, Вт 90
Номинальное напряжение якоря, В 220
Номинальный ток якоря, А 0,56
Номинальное напряжение обмотки возбуждения, В 220
Номинальный ток обмотки возбуждения, А 0,2
Возбуждение независимое
Номинальная частота вращения, мин"1 1500
КПД, % 57.5
Направление вращения реверсивное
Режим работы двигательный/генераторный
Универсальная машина переменного тока
Номинальная частота тока, Гц 50
Число фаз на статоре 3
Схема соединения обмоток статора Yo / ∆
Число фаз на роторе 3
Схема соединения обмоток ротора Y
Направление вращения реверсивное
Режим синхронной машины (G4 на схемах)
Номинальная активная мощность, Вт 100
Номинальное напряжение, В 220
Коэффициент мощности, cosφ 1
Номинальная частота вращения, об/мин 1500
Номинальный ток статорной обмотки, А 0,24
Ток возбуждения холостого хода, А 1,4
Номинальное напряжение возбуждения, В 21
Номинальный ток возбуждения, А 1,75
Направление вращения реверсивное
Режим работы двигательный/генераторный
Маховик
Момент инерции, Н-м-с2 0,009
Преобразователь угловых перемещений (G5 на схемах)
Модель BE 178А
Количество выходных каналов 6
Выходные сигналы серия импульсов и опорный
импульс
Число импульсов за оборот в серии 1000
Диапазон изменения рабочих частот вращения вала,
об/мин 0...6000
Класс защиты от поражения электрическим током 01
Габаритные размеры, мм, не более
длина 900
ширина 160
высота 270
Масса, кг, не более 22,5
Кроме агрегата в схеме лабораторной установки используются функциональные блоки, технические характеристики и назначение которых приведены в таблице 4.1.
Таблица 5.1. Описание и технические характеристики функциональных блоков
| Наименование и описание | Параметры | Тип | Обозначение |
| Трехфазный источник питания Предназначен для питания комплекса трехфазным переменным напряжением. Включается вручную. Имеет защиту от перегрузок, устройство защитного отключения, кнопку аварийного отключения и ключ от несанкционированного включения. | 400 В ~; 16 А Ток срабатывания УЗО - 30 mA | 201.2 | G1 |
| Источник питания двигателя постоянного тока Предназначен для питания обмоток якоря и возбуждения постоянным током. Включается вручную или дистанционно / автоматически от ПЭВМ. Якорное напряжение регулируется вручную или дистанционно (от ПЭВМ). Напряжение возбуждения постоянное. | Цепь якоря 0…250 В -; 3 А Цепь возбуждения 200 В -; 1 А | 206.1 | G2 |
| Возбудитель машины переменного тока Предназначен для питания обмотки возбуждения. Включается и регулируется вручную или дистанционно / автоматически (от ПЭВМ). Выходные цепи изолированы от входных. | 0…40 В -; 3,5 А | 209.2 | G3 |
| Трёхфазная трансформаторная группа Предназначена для установки требуемой величины напряжения сети | 3 х 80 В×А; 242, 235, 230, 126, 220, 133, 127 / 230 В (треугольник) | 347.2 | А1 |
| Блок синхронизации Предназначен для определения момента подключения ТСГ к сети | 220 В ~; 10 А; синхроноскоп; 3 индикаторные лампы | А2 | |
| Измеритель напряжений и частот Предназначен для измерения напряжений и частот ТСГ и сети | 0...500 В ~; 45...55 Гц, 220 В ~ | 504.1 | Р2 |
| Указатель частоты вращения Предназначен для отображения частоты вращения электрических машин в аналоговой форме. | 2000…0…200об /мин | 506.2 | Р1 |
| Указатель угла нагрузки синхронной машины Предназначен для отображения угла нагрузки синхронных машин в аналоговой форме | -180°…0…180° | 505.2 | Р4 |
| Измерительный комплект К540 Предназначен для измерения активной мощности, токов и напряжений | 15; 60; 150; 300; 600 В, 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 А. | 507.2 | P3 |
|
|
|
|
|
|
