Исследование характеристик синхронного генератора

3.3. Описание электрической схемы соединений

 

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Источник питания двигателя  постоянного тока G2 используется для питания регулируемым напряжением  якорной обмотки и нерегулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока М2, работающей в режиме двигателя с независимым возбуждением.

Возбудитель G3 служит для питания обмотки возбуждения машины переменного тока G6, работающей в режиме синхронного генератора.

Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.

Нагрузки - активная А10, индуктивная А15 используются для нагружения синхронного генератора G6.

С помощью мультиметров блока Р1 контролируются ток возбуждения , ток якоря и фазное напряжение испытуемого  синхронного генератора G6.

 

 

 

                                           Внешняя характеристика            

Таблица 3.2

, A	0	0,09	0,17	0,22	0,26
, B	132	108	91	79	70
, о.е.	0	0,35	0,65	0,84	1
, о.е.	1	0,82	0,69	0,6	0,53

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                  Регулировочная характеристика            

Таблица 3.3

, A	0	0,11	0,23	0,32
, B	1,8	2,1	2,7	2,8
, о.е.	0	0,42	0,88	1,23
, о.е.	1,13	1,3	1,69	1,75

 

 

 

                                 

 

 

 

 

 

       Нагрузочная характеристика            

Таблица 3.4

, A	0,9	0,5	0,39	0,34
, B	58	29	19,8	15
, о.е.	0,56	0,31	0,24	0,21
, о.е.	0,44	0,22	0,15	0,11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                           4. Контрольные вопросы

 

1. Что указывается на щитке (паспортной табличке) синхронного генератора?
2. Объясните конструкцию синхронной машины.
3. В чем конструктивное различие турбогенераторов и гидрогенераторов?

 

Ответы.

1.  Указываются основные  номинальные величины : номинальная мощность, номинальное напряжение, номинальный ток и другие величины.

2. В зависимости от  расположения якоря синхронные  машины выполняют с неподвижным или вращающимся якорем. Машины большой и средней мощности (рис. 285) выполняют с неподвижным якорем для удобства отвода электрической энергии от обмотки якоря или ее подвода к ней. Поскольку мощность возбуждения невелика, подвод постоянного тока к расположенной на роторе обмотке возбуждения с помощью двух колец не вызывает особых затруднений. В синхронных машинах с неподвижным якорем якорь 3 выполнен так же, как и статор асинхронной машины. На нем имеются пазы, в которых уложена трехфазная обмотка. Сердечник якоря запрессован в остов 2, для крепления машины на остове имеются лапы 6. Возможно также крепление с помощью фланца или другими способами. На валу ротора 4 установлен вентилятор 5, обеспечивающий охлаждение машины. Возбуждение синхронной машины осуществляется в данном случае от возбудителя 1.

Конструкция ротора. В машинах с неподвижным якорем применяют две различные конструкции ротора: явнополюсную (рис. 286, а) и неявнополюсную (рис. 286,б). Явнополюсный (с явновыраженными полюсами) ротор обычно используют в машинах с четырьмя и большим числом полюсов. Обмотку возбуждения выполняют в этом случае в виде цилиндрических катушек 2 прямоугольного сечения, которые размещают на сердечниках 3 полюсов и укрепляют полюсными наконечниками 1.Ротор, сердечники полюсов и полюсные наконечники изготовляют из листовой

Рис. 285. Общий вид синхронной машины с возбудителем

Рис. 286. Расположение обмотки возбуждения на роторе синхронной явнополюсной (а) и неявнополюсной (б) машины

стали. Двухполюсные и  четырехполюсные машины большой  мощности, работающие при частоте  вращения ротора 1500 и 3000 об/мин, выполняют, как правило, с неявнополюсным ротором. Применение в них явнополюсного ротора невозможно, так как не обеспечивается необходимая механическая прочность крепления полюсов и обмотки возбуждения. Обмотка возбуждения 2 в такой машине размещается в пазах сердечника 5 ротора, изготовленного из массивной стальной поковки, и укрепляется в них немагнитными металлическими клиньями. Лобовые части обмотки, на которые воздействуют значительные центробежные силы, крепят стальными массивными бандажами. Примерно 1/3 каждого полюсного деления ротора не имеет пазов; эти части образуют так называемые «большие зубцы» 4, через которые входит и выходит поток возбуждения.

3.  Турбогенераторы  - неявнополюсные  быстроходные электрические  машины. Роторы изготовляются из цельных поковок высококачественной хромоникелевой или хромоникельмолибденовой стали. Предельный диаметр ротора по условиям механической прочности из-за больших центробежных сил не может превышать 1.2... 1.5 м. поэтому роторы мощных генераторов делают длинными. Но длина их ограничена в связи с прогибом и составляет около 7.5...8.5 м. Турбогенераторы выполняются с горизонтальным валом.

Гидрогенераторы – явнополюсные тихоходные электрические машины. Диаметр  статора мощного гидрогенератора  достигает 15 м. а длина примерно 2...3 м. Гидрогенераторы, как правило, имеют  вертикальное  расположение вала. Гидрогенераторы по габаритам значительно больше турбогенераторов.