Akademia Górniczo - Hutnicza w Krakowie							1. Gawęcki Piotr 2. Łaz Michał 3. Szantyka Wojciech 4. Koksa Paweł 5. Susuł Piotr 6. Szybowski Marcin 7. Babiarz Dariusz
LABORATORIUM MASZYN ELEKTRYCZNYCH
Wydział: EAIiE			Rok akademicki: 2002 / 03	Rok studiów: III		Kierunek: Elektrotechnika			Grupa: D
Temat ćwiczenia: Maszyna synchroniczna, współpraca z siecią
Data zaliczenia:					Ocena:

1. Dane znamionowe maszyny

UN = 400/231 [V]

IN = 23.1 [A]

PN = 16 [kW]

cosN = 0.8

nN = 1500 [obr./min.]

2. Synchronizacja generatora z siecią

Podczas wykonywania ćwiczenia dokonywaliśmy synchronizacji dokładnej generatora z siecią. Po uzgodnieniu kolejności faz prądnicy i sieci oraz po wstępnym ustaleniu napięcia generatora na poziomie napięcia sieci wyrównaliśmy częstotliwość generatora (do poziomu częstotliwości sieci) poprzez regulację obrotów maszyny napędzającej prądnicę. Wyrównaliśmy napięcia międzyprzewodowe prądnicy i sieci, zmieniając odpowiednio prąd wzbudzenia generatora. Gdy woltomierz różnicowy wskazywał zero oraz częstościomierz wskazywał 50 Hz włączyliśmy generator do sieci.

3. Rozruch asynchroniczny

Rozruch asynchroniczny jest najczęściej spotykaną metodą rozruchu silnika synchronicznego. Wykorzystywany jest tu moment asynchroniczny, pochodzący od prądów wyindukowanych w klatce specjalnie w tym celu wykonanej, lub litych nabiegunnikach. Uzyskanie pełnej symetrii obwodów wirnika, jak w maszynie asynchronicznej, w silnikach synchronicznych zwłaszcza jawnobiegunowych, jest niemożliwe. Podczas wykonywania ćwiczenia wykonywaliśmy rozruch asynchroniczny dla różnych wartości rezystancji i obserwowaliśmy zmiany charakterystyk rozruchowych ω(t) i I(t) w zależności od wartości tejże rezystancji. Przy jej zmniejszeniu do zera miało miejsce utknięcie wirnika, co zostało zobrazowane na przedstawionych poniżej charakterystykach. Próbkowanie odbywało się z częstotliwością 0,001 [s], a liczba próbek wynosiła 4000. Wyznaczyliśmy również charakterystyki zmian momentu M(ω) w czasie rozruchu jako Jdω/dt, co udało się zrobić dopiero po przefiltrowaniu charakterystyki prędkości filtrem dolnoprzepustowym.

Schemat układu pomiarowego

.

4. Wyznaczanie krzywych V

Poniżej przedstawiliśmy krzywe V wykreślone z pomiarów dla mocy P = 0 [W] i dla P = 6,4 [W]. Dla P = 0 [W] wyznaczyliśmy również krzywe V na podstawie danych uzyskanych w wyniku obliczeń teoretycznych:

Xd = 2,08

Xq = 1,1

Xdw = 6,52

Ew = Xdw · Iw

Ew = Us +/- Xd · I

If [A]

I zmierzone [A]

I obliczone [A]

1

8,2

14,07

1,5

6,6

11,11

2

4,8

8,15

2,5

3,1

5,18

3

1,4

2,22

4

2,4

3,71

5

5,8

9,64

6

8,8

15,56

7

11,5

21,49

8

14,7

27,42

9

16,5

33,35

10

18

39,27

11

21,5

45,20

12

23,5

51,13

If [A]

I [A]

3

12,5

4

9,6

5

10,5

6

12

7

13,5

8

16

9

18

10

20

11

22,5

12

24

P = 0 [kW]	P = ˝ Pn = 6,4 kW

Wnioski

Podczas wykonywania ćwiczenia mieliśmy okazję zapoznać się z procesem synchronizacji generatora synchronicznego z siecią. Po zsynchronizowaniu maszyny zadanie nasze polegało na sporządzeniu charakterystyki krzywych V dla dwóch wartości mocy P = 0 [kW] i P = 6,4 [kW], czyli mocy równej połowie mocy znamionowej. Charakterystyki zamieściliśmy w sprawozdaniu. Można zaobserwować na nich, iż dla mocy P = 0 [kW] prąd twornika osiąga mniejszą wartość niż dla mocy różnej od wartości zerowej, co jest zgodne z przewidywaniami teoretycznymi. Następnym punktem niniejszego ćwiczenia było sporządzenie charakterystyk rozruchowych silnika, przy rozruchu asynchronicznym. Rozruch wykonywaliśmy trzy razy zmniejszając wartość rezystancji od 195 [Ω] poprzez 95 [Ω], aż do wartości 0 [Ω], przy której nastąpiło utknięcie wirnika (tzw. efekt Görgesa). Zaobserwowaliśmy, iż wraz ze zmniejszaniem się wartości rezystancji warunki, w których następował rozruch, ulegały pogorszeniu. Przedstawiliśmy wszystkie trzy charakterystyki na jednym wykresie, który zamieściliśmy w sprawozdaniu, w celu lepszego zobrazowania tego zjawiska.

---