三相同步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)
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中人教儀廠 電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝置三相同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
1、掌控把握三相同步電機(jī)的異步起動(dòng)方法。
2、測(cè)取三相同步電機(jī)的V形彎彎曲線。
3、測(cè)取三相同步電機(jī)的作業(yè)特性。
二、預(yù)習(xí)要點(diǎn)
1、三相同步電機(jī)異步起動(dòng)的原理及實(shí)操步驟。
2、三相同步電機(jī)的V形彎彎曲線是怎樣的？怎樣作為無功發(fā)電機(jī)(調(diào)相機(jī))使用？
3、三相同步電機(jī)的作業(yè)特性怎樣？怎樣測(cè)取？
三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1、三相同步電機(jī)的異步起動(dòng)。
2、測(cè)取三相同步電機(jī)輸出功率（W）P2≈0時(shí)的V形彎彎曲線。
3、測(cè)取三相同步電機(jī)輸出功率（W）P2=0.5倍規(guī)格限定功率（W）時(shí)的V形彎彎曲線。
4、測(cè)取三相同步電機(jī)的作業(yè)特性。
四、實(shí)驗(yàn)方法
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
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序 號(hào) |
型 號(hào) |
名 稱 |
數(shù) 量 |
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1 |
DQ03-1 |
電機(jī)導(dǎo)軌、旋轉(zhuǎn)編碼器及數(shù)字顯露轉(zhuǎn)動(dòng)速度表 |
1件 |
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2 |
DQ19 |
校正直線DC測(cè)功機(jī) |
1件 |
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3 |
DQ14 |
三相同步電機(jī) |
1件 |
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4 |
DQ44 |
數(shù)/模交流ACAC電流（A）表 |
1件 |
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5 |
DQ45 |
數(shù)/模交流ACAC電壓（V）表 |
1件 |
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6 |
DQ25 |
智能型功率（W）、功率（W）因數(shù)表 |
1件 |
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7 |
DQ22 |
直線DC數(shù)字電壓（V）、mA毫安、安培表 |
2件 |
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8 |
DQ26 |
三相可調(diào)電阻器 |
1件 |
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9 |
DQ27 |
三相可調(diào)電阻器 |
1件 |
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10 |
DQ32 |
旋轉(zhuǎn)燈、并網(wǎng)開關(guān)、同步機(jī)勵(lì)磁電源 |
1件 |
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11 |
DQ31 |
波動(dòng)線測(cè)量試驗(yàn)及開關(guān)板 |
1件 |
2、屏上掛式模塊件排列順序
DQ22、DQ27、DQ45、DQ44、DQ25、DQ26、DQ32、DQ31、DQ22
DQ14同步電機(jī)作為電機(jī)使用時(shí)，PN（W）=90W，UN(V)=220（Y），IN(A)= 0.35A， nN(r/min)= 1500，UfN(V）=10V，IfN(A)=0.8A，絕緣等級(jí)E級(jí)。
3、三相同步電機(jī)的異步起動(dòng)
圖5-5 三相同步電機(jī)實(shí)驗(yàn)接線圖
(1) 按圖5-5接線。其中R的阻值為同步電機(jī)ＭＳ勵(lì)磁繞組電阻的10倍(約90Ω)，選用DQ26上90Ω固定電阻。Rf選用DQ26上90Ω串聯(lián)90Ω加上90Ω并聯(lián)90Ω共225Ω阻值。Rf1選用DQ27上900Ω串聯(lián)900Ω共1800Ω阻值并調(diào)至最小。R2選用DQ27上900Ω串聯(lián)900Ω加上900Ω并聯(lián)900Ω共2250Ω阻值并調(diào)至最大。MS為DQ14(Y接法，規(guī)格限定電壓（V）UN=220V)。
(2) 開關(guān)S閉合于勵(lì)磁電源一側(cè)(圖5-5中為上端)。
(3) 將控制屏左側(cè)調(diào)壓器旋鈕向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)至零位。接通電源總開關(guān)，并按下"啟動(dòng)"按鈕。調(diào)動(dòng)DQ32同步電機(jī)勵(lì)磁電源調(diào)壓旋鈕及Rf阻值，使同步電機(jī)勵(lì)磁電流（A）If約0.8A左右。
(4) 把開關(guān)S閉合于R電阻一側(cè)(圖5-5中為下端)，向順時(shí)針方向調(diào)動(dòng)調(diào)壓器旋鈕，使升壓至同步電機(jī)規(guī)格限定電壓（V）220伏，查看電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，若不符合則應(yīng)調(diào)節(jié)相序使電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向符合要求。
(5) 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度接近同步轉(zhuǎn)動(dòng)速度1500r/min時(shí)，把開關(guān)S迅速?gòu)南露俗儞Q到上端讓同步電機(jī)勵(lì)磁繞組加直線DC勵(lì)磁而強(qiáng)制拉入同步運(yùn)行，異步起動(dòng)同步電機(jī)的整個(gè)起動(dòng)過程完畢。
4、測(cè)取三相同步電機(jī)輸出功率（W）P2≈0時(shí)的V形彎彎曲線
(1) 同步電機(jī)空載(軸端不聯(lián)接校正直線DC電機(jī)DQ19，直接與導(dǎo)軌相連)按上述方法起動(dòng)同步電機(jī)。
(2) 調(diào)動(dòng)同步電機(jī)的勵(lì)磁電流（A）If并使If多加，這時(shí)同步電機(jī)的定子三相電流（A）I亦隨之多加直至達(dá)規(guī)格限定值，記錄定子三相電流（A）I和相應(yīng)的勵(lì)磁電流（A）If、寫入功率（W）P1。
(3) 調(diào)動(dòng)If使If逐漸減小，這時(shí)I亦隨之減小直至最小值，記錄這時(shí)MS的定子三相電流（A）I、勵(lì)磁電流（A）If及寫入功率（W）P1。
(4) 繼續(xù)減小同步電機(jī)的磁勵(lì)電流（A）If，直到同步電機(jī)的定子三相電流（A）反而增大達(dá)到規(guī)格限定值。
(5) 在這過勵(lì)和欠勵(lì)界限內(nèi)讀取數(shù)值9～11組，并記錄于表5-10中。
表5-10 n= r/min； U= V； P2≈0
序
號(hào) |
定 子 三 相 電 流
I（A） |
勵(lì) 磁 電 流
If（A） |
輸 入 功 率
P1（W） |
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IA |
IB |
IC |
I |
If |
PⅠ |
PⅡ |
P1 |
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1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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7 |
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9 |
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10 |
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表中：
5、測(cè)取三相同步電機(jī)輸出功率（W）P2≈0.5倍規(guī)格限定功率（W）時(shí)的V形彎彎曲線。
(1) 同軸聯(lián)接校正直線DC電機(jī)MG（按他勵(lì)發(fā)電機(jī)接線）作MS的負(fù)載。
(2) 按1方法起動(dòng)同步電機(jī)，保持直線DC電機(jī)的勵(lì)磁電流（A）為規(guī)定值( 50mA或100mA)，改變直線DC電機(jī)負(fù)載電阻R2的大小,使同步電機(jī)輸出功率（W）P2改變。直至同步電機(jī)輸出功率（W）接近于0.5倍規(guī)格限定功率（W）而且保持不變。
輸出功率（W）按下式計(jì)算：
式中 P2=0.105nT2
n——電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，r/min；
T2——由直線DC電機(jī)負(fù)載電流（A）IF查對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)矩，N·m
(3) 調(diào)動(dòng)同步電機(jī)的勵(lì)磁電流（A）If使If多加，這時(shí)同步電機(jī)的定子三相電流（A）I亦隨之多加，直到同步電機(jī)達(dá)規(guī)格限定電流（A），記錄定子三相電流（A）I和相應(yīng)的勵(lì)磁電流（A）If、寫入功率（W）P1。
(4) 調(diào)動(dòng)If使If逐漸減小，這時(shí)I亦隨之減小直至最小值，記錄這時(shí)的定子三相電流（A）I、勵(lì)磁電流（A）If、寫入功率（W）P1。
(5) 繼續(xù)調(diào)小If，這時(shí)同步電機(jī)的定子電流（A）I反而增大直到規(guī)格限定值 。
(6) 在過勵(lì)和欠勵(lì)界限內(nèi)讀取數(shù)值9～11組并記錄于表5-11中。
表5-11 n= r/min； U= V； P2≈0.5PN
序
號(hào) |
定 子 三 相 電 流
I（A） |
勵(lì) 磁 電 流
If（A） |
輸 入 功 率
P1（W） |
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IA |
IB |
IC |
I |
If |
PⅠ |
PⅡ |
P1 |
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1 |
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2 |
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10 |
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表中：
4、測(cè)取三相同步電機(jī)的作業(yè)特性
(1) 按1方法起動(dòng)同步電機(jī)。
(2) 調(diào)動(dòng)直線DC發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流（A）為規(guī)定值并保持不變。
(3) 調(diào)動(dòng)直線DC發(fā)電機(jī)的負(fù)載電流（A）IF，同時(shí)調(diào)動(dòng)同步電機(jī)的勵(lì)磁電流（A）If使同步電機(jī)輸出功率（W）P2達(dá)規(guī)格限定值及功率（W）因數(shù)為1。
(4) 保持此時(shí)同步電機(jī)的勵(lì)磁電流（A）If及校正直線DC測(cè)功機(jī)的勵(lì)磁電流（A）恒定不變，逐漸減小直線DC電機(jī)的負(fù)載電流（A），使同步電機(jī)輸出功率（W）逐漸減小直至為零，讀取定子電流（A）I、寫入功率（W）P1、輸出轉(zhuǎn)矩T2、轉(zhuǎn)動(dòng)速度n。共取數(shù)值6～7組并記錄于表5-12中。
表5-12 U=UN= V； If= A； n= r/min
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同 步 電 動(dòng) 機(jī) 輸 入 |
同 步 電 動(dòng) 機(jī) 輸 出 |
IA
(A) |
IB
(A) |
IC
(A) |
I
(A) |
PⅠ
(W) |
PⅡ
(W) |
P1
(W) |
cosφ |
IF
(A) |
T2
(N·m) |
P2
(W) |
η
(%) |
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表中：
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1、作P2≈0時(shí)同步電機(jī)V形彎彎曲線I=f(If)，并說明定子電流（A）的性質(zhì)。
2、作P2≈0.5倍規(guī)格限定功率（W）時(shí)同步電機(jī)的V形彎彎曲線I=f(If)，并說明定子電流（A）的性質(zhì)。
3、作同步電機(jī)的作業(yè)特性彎彎曲線：I、P、cosφ、T2、η=f(P2)
六、思考題
1、同步電機(jī)異步起動(dòng)時(shí)先把同步電機(jī)的勵(lì)磁繞組經(jīng)一可調(diào)電阻R 包括線路，這可調(diào)電阻的阻值調(diào)動(dòng)在同步電機(jī)的勵(lì)磁繞組電阻值的10倍，這電阻在起動(dòng)過程中的作用是什么？若這電阻為零時(shí)又將怎樣？
2、在保持恒功率（W）輸出測(cè)取V形彎彎曲線時(shí)寫入功率（W）將有什么改變？為什么？
3、對(duì)這臺(tái)同步電機(jī)的作業(yè)特性作一評(píng)價(jià)。
常見問題：
1、如果我要購(gòu)買三相同步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)，是否有安裝、培訓(xùn)服務(wù)呢？
答：我們的設(shè)備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機(jī)價(jià)”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓(xùn)服務(wù)的。
2、你們的三相同步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)是否能開增值稅專用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經(jīng)升級(jí)到一般納稅人，可以開具增值稅專用發(fā)票，如果您需要開三相同步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)的發(fā)票，您需要提供開票資料。
3、你們的三相同步電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)都是自己生產(chǎn)的嗎？都有什么產(chǎn)品資質(zhì)？
答：我們公司是專業(yè)生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的企業(yè)，完全自主生產(chǎn)，并通過了最新版ISO9001認(rèn)證，擁有多項(xiàng)專利與著作權(quán)。
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