四川大学同步电机实验-精品报告系列.pdf

四川大学电气信息学院 实 验 报 告 书 课程名称： 电机学 实验项 目： 三相同步发电机的运行特性 专业班组： 实验时间： 成绩评定： 评阅教师： 电机学老师：曾成碧 苗虹 三相同步发电机的运行特性 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．预习要点 （一定要画电路图！） 1 同步发电机空载、短路和零功率因数负载特性曲线的意义是什么？曲 线的大致状态如何？ 答：同步发电机空载特性曲线U f (I ) 反映了同步发电机的空载特性， 0 f 即在额定转速下，定子绕组中电流为零时，绕组端电压和转子激磁电流之间的 关系。由于同步发电机空载时与变压器空载等效电路相似，故同步发电机空载 1 特性曲线与变压器空载磁化曲线状态相似 （如下图 中的蓝线） 同步发电机短路特征曲线I f (I ) 反映了同步发电机的短路特性，即在 k f n n1 , U 0 发电机转速保持为同步速 （ ）电枢绕组端发生电压三相稳态短路时 （ ）， 短路电流Ik 与励磁电流If 的关系。由于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时，短路电流可认为纯感性，故电枢电 2 流与励磁电流成正比，短路特征曲线是一条直线。 （如下图 ） 零功率因数负载特性曲线U f (I ),cos 0,n n ,I I 反映了同 f 1 N 步发电机在同步转速与额定电流下，端电压与励磁电流之间的关系。当电枢电 流I 0 ，cos 0 时的零功率因数负载曲线就是空载特征曲线，故二者具有相 似的形状，只不过曲线向右平移了一段距离 （如下图 1 中的红线） 2 怎样利用空载、短路和零功率因数负载特性曲线来求取同步发电机的稳 态参数？ ①直轴同步电抗不饱和值 xd 的求取： 在同一张坐标纸内做出短路特性曲线、气隙线，任取一个励磁电流值找到对 E E I x 应的气隙线上的 和短路特性曲线上的 ，这 k d I k ②直轴同步电抗饱和值 xd 的求取： 在同一个图像中做出零功率因素特性曲线和空载特性曲线，在Id I IN 时 的零功率因数特性曲线上取出对应于 U UN 的励磁电流 IfN 的再在空载特性曲线 E U 0N N