1、三相同步發電機實驗一、實驗目的1、 用實驗方法測量同步發電機在對稱負載下的運行特性。2、 由實驗數據計算同步發電機在對稱運行時的穩態參數。二、預習要點1、 同步發電機在對稱負載下有哪些基本特性？2、 這些基本特性各在什么情況下測得？3、 怎樣用實驗數據計算對稱運行時的穩態參數？三、實驗項目1、 空載實驗按圖1進行接線。圖1 三相同步發電機實驗接線圖校正直流測功機MG按他勵方式連接，用作電動機拖動三相同步發電機GS，GS的定子繞組為Y形接法（UN220V）。調節同步發電機勵磁電源（24V）串聯的電阻Rf2至最大位置。調節MG的電樞串聯電阻R1至最大值，MG的勵磁調節電阻Rf1至最小值，開關S1、

2、S2均斷開。將三相交流可調電源的旋鈕調節到最小，檢查控制屏上的電源總開關、電樞電源開關及勵磁電源開關都需在“關”斷的位置，做好實驗開機準備。接通控制屏上的總電源開關，按下“開”按鈕，接通勵磁電源開關，看到電流表A2有勵磁電流指示后，再接通控制屏上的電樞電源開關，起動MG，MG起動運行正常后，把R1調至最小，調節Rf1使MG轉速達到同步發電機的額定轉速1500r/min并保持恒定。接通GS勵磁電源，調節GS勵磁電流（必須單方向調節），使If單方向遞增至GS輸出電壓為止（UN220V）。再單方向減小GS勵磁電流，使If單方減至零值為止，讀取8組勵磁電流If和相應的空載電壓U0并記錄于表1中。表1

3、I0序號12345678U0（V）If（A）在用實驗方法測定同步發電機的空載特性時，由于轉子磁路中剩磁情況的不同，當單方向改變勵磁電流If從零到某一最大值，再反過來由此最大值減小到零時將得到上升和下降的二條不同曲線，如圖2。兩條曲線的出現，反應鐵磁材料中的磁滯現象。測定參數時使用下降曲線，其最高點取，如剩磁電壓較高，可延伸曲線的直線部分使與橫軸相交，則交點的橫坐標絕對值應作為校正量，在所有試驗測得的勵磁電流數據上加上此值，即得通過原點之校正曲線，如圖3所示。2、三相短路試驗調節GS的勵磁電壓串接電阻Rf2，調節電機轉速為額定轉速1500r/min，且保持恒定。接通GS的24V勵磁電源，調節Rf

4、2使GS輸出的三相線電壓（即三只電壓表的讀數）最小，然后把GS輸出三端點短接。調節GS的勵磁電流If使其定子電流IK1.2IN，讀取GS的勵磁電流值和相應的定子電流值IK記錄于表2中。減小GS的勵磁電流使定子電流減小，直至勵磁電流為零。共讀取5組數據。圖2 上升和下降二條空載特性圖3 校正過的下降空載特性表2 U0V：n=nN=1500r/min序號12345IK（A）If（A）3、純電感負載時的外特性調節GS的Rf2至最大值，調節可變電抗器使其阻抗達到最大。同時去掉GS輸出三端點的短接線。按他勵直流電動機的起動步驟起動直流電動機MG。調節MG的轉速達1500r/min且保持恒定。合上開關S2

5、，電機GS帶純電感負載運行。調節Rf2和可變電抗器使同步發電機端電壓接近于UN電壓且電流為額定電流。讀取端電壓值和勵磁電流值。每次調節勵磁電流使端電壓減小且調節可變電抗器使定子電流值保持恒定為額定電流。讀取端5組電壓和相應的勵磁電流記錄于表3中。表3 n=nN=1500r/min I=IN= A序號12345U（A）If（A）4、純電阻負載時的外特性如圖1，把三相可變電阻RL接成三相Y接法，并調節其阻值為最大值。按他勵直流電動機的起動步驟起動MG，調節電機轉速達到同步發電機額定轉速 1500r/min，而且保持轉速恒定。合上開關S2，電機GS帶三相純負載運行。接通24V勵磁電源，調節

6、Rf2和負載電阻RL使同步發電機的端電壓達額定220V且負載電流亦達額定值（IN0.45A）。保持這時的同步發電機勵磁電流If恒定不變，調節負載電阻RL，測同步發電機端電壓和相應的平衡負載電流并記錄于表4中，直至負載電流減小到零，測出整條外特性，共讀取5組數據。表4 n=nN=1500r/min IF= A cos1序號12345U(V)I(A)5、測同步發電機在負載功率因數為0.85時的外特性調節可變負載電阻使阻值達到最大，調節可變電抗器使電抗值達最大。調節Rf2至最大值，起動直流電動機并調節電機轉速至同步發電機額定轉速1500r/min，且保持轉速恒定。合上開關S1、S2。把RL和XL并聯

7、使用作電機GS的負載。接通24V勵磁電源，調節Rf2、負載電阻RL及可變電抗器XL，使同步發電機的端電壓達額定值220V，負載電流達額定值及功率因數為0.85。保持這時的同步發電機勵磁電流If恒定不變，調節負載電阻RL和可變電抗器XL使負載電流改變而功率因數保持不變為0.85，測同步發電機端電壓和相應的平衡負載電流并記錄于表5中，共讀取5組數據。表5 n=nN=1500r/min IF= A cos0.85序號12345U(V)I(A)6、測同步發電機在純電阻負載時的調整特性發電機接入三相電阻負載RL，調節RL使阻值達最大，電機轉速仍為額定轉速1500r/min且保持恒定。調節Rf2使發電機端電壓達額定值220V且保持恒定。調節RL阻值，以改變負載電流，讀取為了保持電壓恒定的相應勵磁電流If和負載電流I，讀取5組數據記錄于表6中。表6 U=UN=220V n=nN=1500r/min 序號12345I(A)If(A)四、實驗報告1、 根據實驗數據繪出同步發電機的空載特性。2、 根據實驗數據繪出同步發電機短路特性。3、 根據實驗數據繪出同步發電機的純電感負載特性。4、 根據實驗數據繪出同步發電機的外特性。5、 根據實驗數據繪出同步發電機的調整特性。6、 由空載特性和短路特性求取發電機定子漏抗X和特性三角形。7、 由零功率