3. Экспериментальные исследования Ознакомление с установкой и сборка рабочей схемы

Для исследования асинхронного генератора рекомендуется использовать ту же асинхронную машину, что и в работе, где она испытывалась в режиме двигателя. В качестве приводного двигателя удобно использовать электродвигатель постоянного тока параллельного возбуждения. Для выполнения работы необходимо собрать схему, представленную на рис.7.1.

Необходимые измерительные приборы выбирают в соответствии с паспортными данными машин и возможными пределами изменения токов, напряжений и мощностей. Удобно использовать серийный комплект измерительных приборов.

Включение асинхронной машины для работы генератором

Подключение асинхронной машины к сети переменного тока для работы генератором можно осуществить путём непосредственного включения генератора или путём перевода асинхронной машины из режима двигателя в режим генератора.

Непосредственное включение генератора на сеть

Перед включением генератора на сеть необходимо установить согласованность вращения поля асинхронной машины и двигателя постоянного тока. Это осуществляется в следующей последовательности:

• асинхронную машину запустить в режиме двигателя и определить её направление вращения;

• остановить асинхронную машину;

• запустить в том же направлении двигатель постоянного тока (ДПТ) и довести его частоту вращения до синхронной частоты вращения исследуемой асинхронной машины;

• включить асинхронную машину в сеть;

• увеличивая частоту вращения ДПТ (например, уменьшая ток возбуждения ДПТ), нагружать асинхронный генератор, который при этом будет отдавать активную мощность в сеть.

Рис. 7.1. Схема подключения асинхронной машины для работы генератором

Перевод асинхронной машины из режима двигателя в режим генератора

В данном случае асинхронную машину пускают двигателем, а машину постоянного тока используют в качестве генератора. Напряжение этого генератора устанавливают с помощью регулировочного реостата в цепи возбуждения равным напряжению сети. После проверки соответствия полярности зажимов и сети генератор включают на параллельную работу с сетью. Уменьшением тока возбуждения машины постоянного тока её переводят в двигательный режим, а асинхронную машину – в генераторный.

Снятие рабочих характеристик асинхронного генератора

Рабочие характеристики асинхронного генератора представляют собой зависимости подведённой механической мощности P₁ , тока статора I₁, скольжения s, КПД  и коэффициента мощности cos₁ от активной мощности P₂, отдаваемой генератором в сеть, при постоянных номинальных напряжениях U₁ и частоте сети f₁

I₁, P₁, s, , cos₁ = (P₂) при U₁=U_1н=const, f₁=const.

При снятии опытных рабочих характеристик изменяют нагрузку асинхронного генератора в пределах от холостого хода до номинальной нагрузки: I₁=(I₁₀…I_1н). С этой целью путём уменьшения тока возбуждения двигателя постоянного тока постепенно увеличивают его вращающий момент и измеряют необходимые величины. Данные опыта записывают в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Опытные данные рабочих характеристик

Асинхронный генератор

UАВ,

UВС,

UСА,

U1,

IА,

IВ,

IС,

I1,

РА,

РВ,

РС,

Р1,

nз

t,

В

В

В

В

А

А

А

А

Вт

Вт

Вт

Вт

с

Продолжение табл. 7.1

ДПТ
Uс,	Uад,	Iа,	iв,	Iд,
В	В	А	А	А

В табл. 7.1 приняты следующие обозначения величин:

U_АВ , U_{ВС ,} U_СА – линейные напряжения генератора; U₁ – среднее значение фазного напряжения; I_А ,I_В , I_С – линейные токи; I₁ – среднее значение фазного тока; Р_А, Р_В, Р_С –показания ваттметров; Р₁ – мощность, отдаваемая генератором в сеть;

n_з – число оборотов стрелки при вычислении скольжения s стробо-скопическим методом за время t;

cos₁ – коэффициент мощности машины;

U_с – напряжение сети постоянного тока; U_ад – напряжение на зажимах якоря двигателя постоянного тока; I_а – ток якоря ДПТ; i_в – ток возбуждения ДПТ;

I_д=I_а+i_в – потребляемый ток ДПТ.