W5 – Samowzbudny generator asynchroniczny Program ćwiczenia

Transkrypt

W5 – Samowzbudny generator asynchroniczny Program ćwiczenia
W5 – Samowzbudny generator asynchroniczny
Program ćwiczenia:
I.
Część pomiarowa
1. Wyznaczenie
charakterystyk
zewnętrznych
generatora
przy
wzbudzeniu
pojemnościowym i obciąŜeniu rezystancyjnym, przy stałych prędkościach:
a) n = 1000obr/min, C = 43.4µF
b) n = 1000obr/min, C = 32.6µF
c) n = 900obr/min, C = 43.4µF
d) n = 900obr/min, C = 32.6µF
2. Wyznaczenie
charakterystyk
zewnętrznych
generatora
przy
wzbudzeniu
pojemnościowym i obciąŜeniu rezystancyjnym, przy stałej częstotliwości napięcia na
stojanie fs = 50Hz i przy róŜnych wartościach pojemności wzbudzających:
a) C = 43.4µF
b) C = 32.6µF
3. Wyznaczenie zaleŜności napięcia generatora i jego prądu magnesującego od
pojemności wzbudzającej, przy braku obciąŜenia i stałej częstotliwości napięcia
stojana fs = 50Hz
4. Rejestracja przebiegów czasowych prądów i napięć generatora podczas procesu
samowzbudzenia
II.
Część obliczeniowa
1. Wyznaczenie zaleŜności Lµ(Iµ) z charakterystyki wyznaczonej w punkcie 3 części
pomiarowej ćwiczenia
2. Wyznaczenie
wzbudzeniu
obliczeniowe
charakterystyk
pojemnościowym
i
obciąŜeniu
zewnętrznych
generatora
rezystancyjnym,
przy
przy
stałych
prędkościach, jak w pkt. 1 części pomiarowej ćwiczenia
3. Wyznaczenie
wzbudzeniu
obliczeniowe
charakterystyk
pojemnościowym
i
obciąŜeniu
zewnętrznych
generatora
rezystancyjnym,
przy
przy
stałej
częstotliwości napięcia na stojanie fs = 50Hz i przy róŜnych wartościach pojemności
wzbudzających, jak w pkt. 2 części pomiarowej ćwiczenia
Dane znamionowe wykorzystywanego jako generator silnika indukcyjnego: PN = 1.1kW, UN =
400/230V, IN = 2.9/5.1A, cosϕN = 0.74, fN = 50Hz, nN = 925obr/min, S1, isol. kl. F, temp. 40°C,
IP55, typ Sg90L6, prod. Tamel. W ćwiczeniu maszyna ma być skojarzona w gwiazdę.
KONDENSATORY
AC1
AC2
AC3
AL2
AL3
W6
OBCIĄśENIE
AL1
UKŁAD POMIAROWY
W4
A3
Ureg=
POMIAR
PRĘDKOŚCI
V3
MASZYNA
BADANA
W5
R
220V=
A2
Celem ćwiczenia jest zapoznanie Studentów z pracą samotną generatora indukcyjnego klatkowego
wzbudzanego kondensatorami. Tego typu generatory spotyka się coraz częściej jako generatory zasilające
małe, lokalne systemy energetyczne.
Uwagi wykonawcze:
1.
Ćwiczenie
wykonuje
się
na
stanowisku
ćwiczenia
laboratoryjnego
A2,
z
wykorzystaniem większej części jego układu maszynowego i pomiarowego – schemat
układu ćwiczeniowego jest wspólny za wyjątkiem części wzbudzenia i obciąŜenia
generatora indukcyjnego.
2.
W czasie całego ćwiczenia łącznik W2 ma pozostawać otwarty, a badany generator
ma być skojarzony w gwiazdę.
3.
Na stanowisku ćwiczeniowym generator napędzany jest obcowzbudnym silnikiem prądu
stałego zasilanym z prostownika sterowanego tyrystorowego. W celu wykonania
rozruchu tego silnika naleŜy:
-
załączyć jego wzbudzenie łącznikiem W5 i upewnić się, Ŝe prąd wzbudzenia płynie →
amperomierz A2 (powinno być ok. 0.35A),
-
załączyć zewnętrzny napęd wentylatora maszyny prądu stałego łącznikiem opisanym
"wentylator maszyny obciąŜającej",
-
załączyć łączniki W4 i W1 („Zasilanie regulatora”),
-
po upewnieniu się, Ŝe znajdujący się na szafce prostownika potencjometr zadający
wartość średnią napięcia zasilającego twornik silnika jest skręcony na zero (tzn. jest
maksymalnie skręcony w lewo) naleŜy załączyć prostownik sterowany, czarnym
przyciskiem na szafce prostownika,
-
rozpędzić silnik do prędkości 1000obr/min przez stopniowe podwyŜszanie napięcia
zasilającego twornik, potencjometrem na szafce prostownika, kręcąc nim w prawo,
-
hamowanie silnika wykonuje się przez płynne obniŜanie napięcia zasilającego twornik,
potencjometrem j.w., kręcąc nim w lewo,
-
po wyhamowaniu naleŜy wyłączyć prostownik czerwonym przyciskiem na szafce
prostownika, następnie koniecznie otworzyć łączniki W1, W4 i wyłączyć wzbudzenie
silnika prądu stałego.
4.
Po rozpędzeniu silnika do 1000obr/min wzbudzenie generatora indukcyjnego wykonuje
się przez dołączenie do jego stojana kondensatorów łącznikiem W6 po uprzednim
wyborze ich wartości przełącznikami obok łącznika W6; moŜna ustawić wartość
43.4µF.
5.
ObciąŜenie rezystancyjne generatora dołącza się do jego stojana czarnymi
przełącznikami obok przełączników pojemności (przy załączonym łączniku W6).
6.
W ćwiczeniu mierzy się: napięcie przewodowe na stojanie generatora - woltomierzem
cyfrowym,
prądy
elektromagnetycznymi
kondensatorów
(wystarczy
wzbudzających
odczytywać
-
jeden),
amperomierzami
prądy
obciąŜenia
rezystancyjnego - amperomierzami elektromagnetycznymi (wystarczy odczytywać
jeden), prędkość obrotową maszyny - z tachogeneratora napięcia stałego, odczyt na
komputerze
w
programie
LABMOT
(jako
„U1”)
lub
na
przyrządzie
magnetoelektrycznym, częstotliwość napięcia na stojanie generatora - odczyt na
komputerze w programie LABMOT (jako „f”). Rejestracje przebiegów czasowych
prądów i napięć generatora podczas jego samowzbudzenia przeprowadza się równieŜ w
programie LABMOT.
7.
Parametry schematu zastępczego maszyny są następujące (dla 50Hz): Rs = 6.2Ω, Xσs =
8.1Ω, Rr’ = 6.3Ω, Xσr’ = 8.1Ω, RFe = 1120Ω, Xµ = 90Ω dla 400V. Wartość Lµ zmienia
się wraz ze zmianą wartości prądu magnesującego; zaleŜność Lµ(Iµ) naleŜy wyliczyć z
charakterystyki wyznaczonej w punkcie 3 części pomiarowej ćwiczenia.
Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać:
1. Schemat układu ćwiczeniowego oraz spis wykonanych pomiarów i rejestracji.
2. Wyniki pomiarów charakterystyk w postaci tabelarycznej.
3. Pomiarowe i obliczeniowe charakterystyki zewnętrzne generatora, rysowane parami w jednym
układzie współrzędnych, celem porównania charakterystyk pomiarowych i obliczeniowych.
4. Wykresy pomiarowych zaleŜności napięcia generatora i jego prądu magnesującego od
pojemności wzbudzającej oraz wykres obliczonej zaleŜności indukcyjności magnesującej od
prądu magnesującego.
5. Przebiegi czasowe napięć i prądów generatora podczas jego samowzbudzenia.
6. Wydruk skryptu MATLABowego uŜytego do obliczeniowego wyznaczania charakterystyk
zewnętrznych.