Temat:
Maszyna synchroniczna - współpraca z siecią
Wstęp.
Maszyny synchroniczne wykorzystywane są jako prądnice i silniki. Budowa stojanów , za wyjątkiem maszyn największych mocy, jest zbliżona, lub niekiedy taka sama, jak maszyn asynchronicznych. Praca maszyny synchronicznej odbywa się jedynie przy prędkości synchronicznej. Maszyna taka może wypaść z synchronizmu przy obciążeniu momentem większym niż maksymalny moment elektromagnetyczny. Natomiast zmiana obciążenia nie powoduje zmian prędkości obrotowej wirnika.
Przebieg ćwiczenia.
Synchronizacja z siecią.
Synchronizacja polega na włączeniu do sieci maszyny synchronicznej, której wirnik został doprowadzony do prędkości bliskiej synchronicznej za pomocą obcego napędu.
Przeprowadzono dwa rodzaje synchronizacji z siecią:
dokładną,
Synchronizacja ta zapewnia włączenie maszyny do sieci w chwili, gdy pomiędzy parami odpowiednich zacisków wyłącznika głównego występują możliwie najniższe napięcia. W tym celu należy:
uzgodnić kolejność faz prądnicy i sieci,
wyrównać częstotliwość napięcia maszyny i sieci,
wyrównać skuteczne wartości napięć sieci i maszyny,
Po zrównoważeniu wszystkich parametrów, obserwujemy żarówki, które w momencie zgaśnięcia informują nas o możliwości połączenia maszyny z siecią.
samosynchronizacje,
Polega na przyłączeniu do sieci maszyny niewzbudzonej, doprowadzonej do prędkości bliskiej synchronicznej. Bezpośrednio po zasileniu twornika załącza się napięcie stałe na wzbudzenie. Narastający prąd wzbudzenia wytwarza moment, który powoduje wciągnięcie wirnika w synchronizm.
Rozruch asynchroniczny silnika synchronicznego.
Rozruch taki odbywa się podobnie jak w silniku asynchronicznym poprzez wykorzystanie klatki rozruchowej. W początkowej fazie rozruchu zwieramy uzwojenie wzbudzenia silnika poprzez rezystancje RR o wartości ok. 10 krotnie większej od rezystancji własnej uzwojenia wzbudzenia.. Kiedy silnik osiągnie podczas rozruchu prędkość zbliżoną do prędkości synchronicznej wtedy rozwieramy obwód wzbudzenia, a następnie włączamy prąd wzbudzenia co powoduje, że silnik wchodzi w synchronizm.
Przebieg zmian prądu oraz prędkości obserwowano na ekranie komputera, gdzie można było zaobserwować zjawisko typowe dla tego rodzaju rozruchu - efekt Gorgesa.
Przy właściwie zaprojektowanej klatce rozruchowej rozruchowej oraz odpowiednio dobranej oporności zwierającej wzbudzenie, siodło na przebiegu asynchronicznego momentu średniego jest prawie niezauważalne.
Pomiary krzywych V.
U=400 [V]
If[A] |
IR[A] |
IS[A] |
IT[A] |
Iśr[A] |
P[kW] |
cosϕ |
Q[Var] |
0,7 |
9 |
9 |
9 |
9 |
0 |
0 |
6235 |
1 |
8,5 |
8,5 |
8,5 |
8,5 |
0 |
0 |
5888 |
2 |
5 |
5 |
5 |
5 |
0 |
0 |
3464 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
0 |
0 |
1385 |
3,4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4 |
2 |
2 |
2 |
2 |
0 |
0 |
1385 |
5 |
5,2 |
5,2 |
5 |
5,1 |
0 |
0 |
3533 |
6 |
8,2 |
8,2 |
8,2 |
8,2 |
0 |
0 |
5681 |
7 |
12 |
12 |
12 |
12 |
0 |
0 |
8313 |
8 |
13 |
13 |
13 |
13 |
0 |
0 |
9006 |
9 |
16 |
16 |
16 |
16 |
0 |
0 |
11085 |
10 |
18 |
18 |
18 |
18 |
0 |
0 |
12470 |
11 |
20 |
20 |
20 |
20 |
0 |
0 |
13856 |
12 |
22 |
22 |
22 |
22 |
0 |
0 |
15242 |
13 |
24 |
24 |
24 |
24 |
0 |
0 |
16627 |
P=0,5PN
If[A] |
IR[A] |
IS[A] |
IT[A] |
Iśr[A] |
P[kW] |
cosϕ |
Q[Var] |
2,5 |
14 |
14 |
14 |
14 |
8 |
0,824 |
9699 |
3 |
13,5 |
13,5 |
13,5 |
13,5 |
8 |
0,855 |
9353 |
4 |
11,5 |
11,5 |
11,5 |
11,5 |
8 |
1,0 |
7967 |
5 |
12,5 |
12,5 |
12,5 |
12,5 |
8 |
0,923 |
8660 |
6 |
13 |
13 |
13 |
13 |
8 |
0,888 |
9006 |
7 |
15 |
15 |
15 |
15 |
8 |
0,769 |
10392 |
8 |
17,5 |
17,5 |
17,5 |
17,5 |
8 |
0,659 |
12124 |
9 |
19 |
19 |
19 |
19 |
8 |
0,607 |
13163 |
10 |
21 |
21 |
21 |
21 |
8 |
0,549 |
14549 |
11 |
22,5 |
22,5 |
22,5 |
22,5 |
8 |
0,513 |
15588 |
Na wykresie przedstawiono krzywe V dla mocy P=0 oraz P=8kW. Ukazują one nam zależność prądu obciążenia I, od prądu wzbudzenia If, przy stałym napięciu na zaciskach prądnicy, mocy czynnej oraz stałej znamionowej prędkości obrotowej.