Испытания генераторов постоянного тока методом взаимной индукции

| Категория реферата: Остальные рефераты
| Теги реферата: отчет по практике, дипломная работа по психологии
| Добавил(а) на сайт: Karavaev.

?г, ?д — КПД генератора и двигателя.

Из приведенного выражения следует, что отношение токов в цепях якорей двигателя и генератора больше единицы и обратно пропорционально произведению КПД этих машин, поэтому при номинальной нагрузке двигателя генератор оказывается недогруженным, а при номинальной нагрузке генератора двигатель перегружается.

При использовании способа последовательного включения источников питания якоря вспомогательного генератора постоянного тока ГПТ и испытуемых машин ИГ и ИД соединяются последовательно в замкнутый контур (рис. 1, б).

В цепях обмоток возбуждения устанавливается такое значение тока, которому в режиме холостого хода соответствует номинальное напряжение UH.
Затем от двигателя с частотой вращения п2 приводится в движение генератор
ГПТ и за счет плавного увеличения его напряжения осуществляется разгон испытуемых машин до номинальной частоты вращения п1. После этого увеличивают напряжение машины, предназначенной к испытанию в режиме генератора, и уменьшают напряжение машины, предназначенной к испытаниям в режиме двигателя, устанавливая ток якорей ИД, ИГ и ГПТ, равным номинальному
Iн или любому требуемому значению I.

Номинальное напряжение вспомогательного генератора ГПТ должно быть

[pic]

[pic]— суммарные потери в схеме без учета потерь на возбуждение (Вт), поскольку возбуждение всех трех машин полагается независимым.

На основании второго закона Кирхгофа можно записать

[pic] (*)

Ед, Ег — ЭДС испытуемых двигателя и генератора, В;

2гг> 2гд — суммарные активные сопротивления якорных цепей генератора и двигателя, Ом.

Поскольку Uгпт превышает величину I (Srг + Srд), при номинальной нагрузке генератора ИГ двигатель ИД будет перевозбужден, а при номинальной нагрузке двигателя генератор оказывается невозбужденным.

При использовании способа подключения механического источника энергии испытуемые машины ИГ и ИД механически соединяются со вспомогательным двигателем Д, с помощью которого они приводятся во вращение с номинальной частотой п1 (рис.1, в), после чего они возбуждаются до номинального напряжения. Мощность вспомогательного двигателя должна быть не меньше суммарных потерь обеих испытуемых машин. Обмотки возбуждения испытуемых машин подключены к независимому источнику питания.

Правильность полярности испытуемых машин проверяется по вольтметру, включенному за зажимы рубильника Р1 (при равенстве напряжений генератора и двигателя вольтметр должен давать нулевые показания). Замыкают рубильник
Р1, увеличивают возбуждение машины, предназначенной к испытаниям в режиме генератора, и уменьшают возбуждение машины, предназначенной к испытаниям в режиме двигателя. Для рассматриваемого контура справедливо уравнение (*) при UГПТ=0, из которого следует, что при номинальной нагрузке генератора ИГ двигатель ИД будет недовозбужден, а при номинальной нагрузке двигателя генератор приходится перевозбуждать.

Способ подключения механического источника энергии особенно пригоден для испытания мощных генераторов постоянного тока, которые выпускаются в виде многомашинных агрегатов с приводными двигателями переменного тока, которые в этом случае играют роль вспомогательных (Д).

При испытаниях синхронных машин по методу взаимной нагрузки их запуск, как правило, осуществляется с помощью разгонного двигателя, за счет которого компенсируются потери в синхронных машинах, и снижается до нуля потребление активной энергии из сети переменного тока, параллельно с которой работают машины. По аналогии с машинами постоянного тока при испытаниях синхронных машин используются способы параллельного включения источника питания и подключения механического источника энергии.

Регулирование активной мощности соединенных механически двух синхронных машин при их параллельной работе на общую сеть возможно лишь путем взаимного сдвига роторов или статоров этих машин, что обусловливает поворот вектора e10 на угол ?.

[pic] Поворот статора для машин средней и большой мощности практически не применяется из-за громоздкости и ненадежности устройств механического поворота. Поворот роторов сравнительно просто осуществить при механическом соединении валов с помощью муфт. Для расширения возможностей регулирования число отверстий в муфтах должно иметь возможно больше общих сомножителей с числом полюсов синхронной машины.
Несмотря на простоту, указанный способ позволяет регулировать нагрузку дискретно (ступенями), а, кроме того, изменение нагрузки можно осуществлять только после остановки машин.

[pic]

Рис.2 Принципиальная схема испытания асинхронных машин по методу взаимной нагрузки при параллельном включении источника питания

В то же время поворот вектора ЭДС холостого хода может быть осуществлен электромагнитным путем. В настоящее время получили распространение синхронные машины с продольно-поперечным возбуждением и асинхронизированные синхронные машины, имеющие на роторе не однофазную обмотку возбуждения постоянного тока, а двух- или трехфазную обмотку возбуждения. Путем регулирования в этих обмотках тока возбуждения можно плавно регулировать угол между вектором потока возбуждения и
«продольной» осью машины, а следовательно, и угол нагрузки. Мощность турбогенераторов с продольно-поперечной системой возбуждения достигла 500
МВт, что позволяет испытывать весьма крупные синхронные машины.

В случае реактивной нагрузки одна из двух синхронных машин может работать в режиме генератора, а другая — в режиме потребителя реактивной мощности. Укажем лишь, что в режиме недовозбуждения с нулевым током возбуждения даже синхронные компенсаторы в соответствии с ГОСТ 609—75
«Компенсаторы синхронные. Общие технические требования» потребляют лишь
50—60% номинальной мощности, что требует установки в этом случае дополнительной реактивной нагрузки.

При испытаниях асинхронных машин по методу взаимной нагрузки непосредственное соединение их валов оказывается невозможным, так как частоты вращения двигателя и генератора при равном числе полюсов различны.
Соединение производится с помощью механической передачи, а заданные частоты вращения реализуются подбором диаметров шкивов, устанавливаемых на валах испытуемых машин, или передаточного отношения редуктора. Отметим также, что мощность асинхронной машины при неизменном напряжении зависит только от величины скольжения, поэтому способ подключения механического источника энергии в данном случае оказывается неприемлемым. Применяется лишь способ параллельного включения источника питания.

Испытуемые двигатель ИД и генератор ИГ включены на общую сеть (рис.
2). Их роторы связаны ременной передачей, так что частота вращения двигателя яд оказывается меньше, а частота вращения генератора пГ больше синхронной. При этом мощность генератора в рассматриваемой схеме меньше мощности двигателя на сумму потерь. В результате при номинальной нагрузке генератора ИГ двигатель ИД оказывается перегруженным, а при номинальной нагрузке двигателя нагрузка генератора меньше номинальной.

Список используемой литературы: