To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Badanie prądnicy synchronicznej 1. Budowa zasada działania: Na nieruchomym stojanie rozmieszczone są trzy uzwojenia poprzesuwane wzdłuż obwodu o 120 stopni jedno względem drugiego. Wewnątrz stojana umieszczony jest magnez wirujący. Skutkiem wirowania magnesu strumień magnetyczny objęty danym uzwojeniem zmienia się sinusoidalnie względem czasu. Zmiany strumienia wywołują indukowanie się w przewodach sił elektromotorycznych. Nazwa prądnica synchroniczna pochodzi stąd ze częstotliwość wytwarzanaych przez prądnice napięć jest identyczna z częstotliwości wirowania (przebiegi są synchroniczne). Dotyczy to prądnic z jedną parą magnesów w wirniku. Aby napięcie wynosiło 50 Hz wirniki tych prądnic muszą wirować z prędkością 3 tyś. obr/min. Napędzane silnikami Diesl’a prądnice okrętowe mają prędkości obrotowe mniejsze. Pożądaną częstotliwość prądu elektrycznego uzyskuje się w nich stosując wirniki z większą liczbą magnesów. Ponieważ magnes ma zawsze dwa bieguny (parę biegunów) mówi się o większej liczbie par biegunów. Na odcinkach obwodu znajdujących się pod parami sąsiadujących ze sobą biegunów umieszczone są po trzy cewki należące do kolejnych faz. Każda faza ma tyle cewek ile jest par biegunów. Napięcia indukujące się w cewkach danej fazy mają jednakowe przebiegi wartości chwilowych stąd można je łączyć w szereg. Częstotliwość prądu wytwarzanego przez prądnice można obliczyć ze wzoru: f=np/60 gdzie: f – częstotliwość prądu wytwarzanego przez prądnicę n – prędkość obrotowa p – liczba par biegunów tak więc prędkość obrotowa prądnicy wytwarzającej prąd o częstotliwości f z magneśnicą o p parach biegunów jest p razy mniejsza niż prędkość obrotowa prądnicy z magneśnicą o jednej parze biegunów. Jedynie w prądnicach o bardzo małej mocy pole magnetyczne jest wytwarzane przez magnesy stałe. W pozostałych wypadkach stosuje się tu umieszczone na wirniku uzwojenia, przez które przepuszczany jest prąd stały. Prędkość obrotowa wirnika prądnicy musi być stała, bo ona określa częstotliwość prądu wytwarzanego przez prądnicę. Stąd wartość SEM jaka się indukuje w poszczególnych fazach stojana maszyny jest dla danej maszyny zależna jedynie od strumienia magnetycznego. Z kolei strumień w sposób nieliniowy zależy od prądu wzbudzenia prądnicy. Zależność napięcia na zaciskach prądnicy od prądu wzbudzenia nosi nazwę charakterystyki biegu jałowego prądnicy Xs R I U Zs
(…)
… przez prądnicę. Stąd wartość SEM jaka się indukuje w
poszczególnych fazach stojana maszyny jest dla danej maszyny zależna jedynie
od strumienia magnetycznego. Z kolei strumień w sposób nieliniowy zależy od
prądu wzbudzenia prądnicy. Zależność napięcia na zaciskach prądnicy od prądu
wzbudzenia nosi nazwę charakterystyki biegu jałowego prądnicy
Xs
R
I
U
Zs
E
Najprostszy schemat zastępczy prądnicy synchronicznej to idealne źródło
napięciowe i połączona z nim szeregowo impedancja wewnętrzna. Jest to
schemat zastępczy jednej fazy. Dla pozostałych dwu faz schemat jest
identyczny. Występująca w schemacie rezystancja reprezentuje tzw. straty
cieplne – nagrzanie się uzwojeń. Rezystancja ta w porównaniu z reaktancją jest
niewielka i często bywa pomijana. Reaktancja synchroniczna reprezentuje
zjawiska elektromagnetyczne…
… ale także od ich
charakteru (czy są one indukcyjne czy pojemnościowe).
Produktem finalnym każdej prądnicy jest energia elektryczna. O jej jakości
świadczą takie parametry jak częstotliwość i wartość skuteczna napięcia.
Powinny one być możliwie stałe. Dlatego też najważniejszą charakterystyką
prądnicy jest zależność napięcia od prądu obciążenia, przy stałych innych
parametrach (dla prądnicy synchronicznej te inne parametry…
… opornika
regulacyjnego. Zmiany prądu wokół jakiegoś położenia pomiarowego powodują
powstawanie dodatkowej małej pętli histerezy zniekształcającej wyniki
pomiarów.
Wyniki umieszczono w tabelce:
Lp Obr/min I [A]
1
0
2
0.5
3
1
4
1.5
5
2
6
2.5
7
3000
3
8
2.5
9
2
10
1.5
11
1
12
0.5
13
0
U [V]
0
110
185
220
240
250
260
245
239
215
183
105
0
Następnie wykonano doświadczenie z dołączonym zewnętrznym obciążnikiem…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)