三相同步電動機實驗
時間：2025-03-13 10:00:38 點擊次數：
中人教儀廠 電機及電氣技術實驗裝置三相同步電機實驗
一、實驗目的
1、掌控把握三相同步電機的異步起動方法。
2、測取三相同步電機的V形彎彎曲線。
3、測取三相同步電機的作業特性。
二、預習要點
1、三相同步電機異步起動的原理及實操步驟。
2、三相同步電機的V形彎彎曲線是怎樣的？怎樣作為無功發電機(調相機)使用？
3、三相同步電機的作業特性怎樣？怎樣測取？
三、實驗項目
1、三相同步電機的異步起動。
2、測取三相同步電機輸出功率（W）P2≈0時的V形彎彎曲線。
3、測取三相同步電機輸出功率（W）P2=0.5倍規格限定功率（W）時的V形彎彎曲線。
4、測取三相同步電機的作業特性。
四、實驗方法
1、實驗設備
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序 號 |
型 號 |
名 稱 |
數 量 |
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1 |
DQ03-1 |
電機導軌、旋轉編碼器及數字顯露轉動速度表 |
1件 |
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2 |
DQ19 |
校正直線DC測功機 |
1件 |
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3 |
DQ14 |
三相同步電機 |
1件 |
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4 |
DQ44 |
數/模交流ACAC電流（A）表 |
1件 |
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5 |
DQ45 |
數/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）因數表 |
1件 |
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7 |
DQ22 |
直線DC數字電壓（V）、mA毫安、安培表 |
2件 |
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8 |
DQ26 |
三相可調電阻器 |
1件 |
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9 |
DQ27 |
三相可調電阻器 |
1件 |
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10 |
DQ32 |
旋轉燈、并網開關、同步機勵磁電源 |
1件 |
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11 |
DQ31 |
波動線測量試驗及開關板 |
1件 |
2、屏上掛式模塊件排列順序
DQ22、DQ27、DQ45、DQ44、DQ25、DQ26、DQ32、DQ31、DQ22
DQ14同步電機作為電機使用時，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E級。
3、三相同步電機的異步起動
圖5-5 三相同步電機實驗接線圖
(1) 按圖5-5接線。其中R的阻值為同步電機ＭＳ勵磁繞組電阻的10倍(約90Ω)，選用DQ26上90Ω固定電阻。Rf選用DQ26上90Ω串聯90Ω加上90Ω并聯90Ω共225Ω阻值。Rf1選用DQ27上900Ω串聯900Ω共1800Ω阻值并調至最小。R2選用DQ27上900Ω串聯900Ω加上900Ω并聯900Ω共2250Ω阻值并調至最大。MS為DQ14(Y接法，規格限定電壓（V）UN=220V)。
(2) 開關S閉合于勵磁電源一側(圖5-5中為上端)。
(3) 將控制屏左側調壓器旋鈕向逆時針方向旋轉至零位。接通電源總開關，并按下"啟動"按鈕。調動DQ32同步電機勵磁電源調壓旋鈕及Rf阻值，使同步電機勵磁電流（A）If約0.8A左右。
(4) 把開關S閉合于R電阻一側(圖5-5中為下端)，向順時針方向調動調壓器旋鈕，使升壓至同步電機規格限定電壓（V）220伏，查看電機旋轉方向，若不符合則應調節相序使電機旋轉方向符合要求。
(5) 當轉動速度接近同步轉動速度1500r/min時，把開關S迅速從下端變換到上端讓同步電機勵磁繞組加直線DC勵磁而強制拉入同步運行，異步起動同步電機的整個起動過程完畢。
4、測取三相同步電機輸出功率（W）P2≈0時的V形彎彎曲線
(1) 同步電機空載(軸端不聯接校正直線DC電機DQ19，直接與導軌相連)按上述方法起動同步電機。
(2) 調動同步電機的勵磁電流（A）If并使If多加，這時同步電機的定子三相電流（A）I亦隨之多加直至達規格限定值，記錄定子三相電流（A）I和相應的勵磁電流（A）If、寫入功率（W）P1。
(3) 調動If使If逐漸減小，這時I亦隨之減小直至最小值，記錄這時MS的定子三相電流（A）I、勵磁電流（A）If及寫入功率（W）P1。
(4) 繼續減小同步電機的磁勵電流（A）If，直到同步電機的定子三相電流（A）反而增大達到規格限定值。
(5) 在這過勵和欠勵界限內讀取數值9～11組，并記錄于表5-10中。
表5-10 n= r/min； U= V； P2≈0
序
號 |
定 子 三 相 電 流
I（A） |
勵 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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6 |
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7 |
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8 |
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9 |
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10 |
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表中：
5、測取三相同步電機輸出功率（W）P2≈0.5倍規格限定功率（W）時的V形彎彎曲線。
(1) 同軸聯接校正直線DC電機MG（按他勵發電機接線）作MS的負載。
(2) 按1方法起動同步電機，保持直線DC電機的勵磁電流（A）為規定值( 50mA或100mA)，改變直線DC電機負載電阻R2的大小,使同步電機輸出功率（W）P2改變。直至同步電機輸出功率（W）接近于0.5倍規格限定功率（W）而且保持不變。
輸出功率（W）按下式計算：
式中 P2=0.105nT2
n——電機轉動速度，r/min；
T2——由直線DC電機負載電流（A）IF查對應轉矩，N·m
(3) 調動同步電機的勵磁電流（A）If使If多加，這時同步電機的定子三相電流（A）I亦隨之多加，直到同步電機達規格限定電流（A），記錄定子三相電流（A）I和相應的勵磁電流（A）If、寫入功率（W）P1。
(4) 調動If使If逐漸減小，這時I亦隨之減小直至最小值，記錄這時的定子三相電流（A）I、勵磁電流（A）If、寫入功率（W）P1。
(5) 繼續調小If，這時同步電機的定子電流（A）I反而增大直到規格限定值 。
(6) 在過勵和欠勵界限內讀取數值9～11組并記錄于表5-11中。
表5-11 n= r/min； U= V； P2≈0.5PN
序
號 |
定 子 三 相 電 流
I（A） |
勵 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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6 |
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7 |
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8 |
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9 |
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10 |
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表中：
4、測取三相同步電機的作業特性
(1) 按1方法起動同步電機。
(2) 調動直線DC發電機的勵磁電流（A）為規定值并保持不變。
(3) 調動直線DC發電機的負載電流（A）IF，同時調動同步電機的勵磁電流（A）If使同步電機輸出功率（W）P2達規格限定值及功率（W）因數為1。
(4) 保持此時同步電機的勵磁電流（A）If及校正直線DC測功機的勵磁電流（A）恒定不變，逐漸減小直線DC電機的負載電流（A），使同步電機輸出功率（W）逐漸減小直至為零，讀取定子電流（A）I、寫入功率（W）P1、輸出轉矩T2、轉動速度n。共取數值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 機 輸 入 |
同 步 電 動 機 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、實驗報告
1、作P2≈0時同步電機V形彎彎曲線I=f(If)，并說明定子電流（A）的性質。
2、作P2≈0.5倍規格限定功率（W）時同步電機的V形彎彎曲線I=f(If)，并說明定子電流（A）的性質。
3、作同步電機的作業特性彎彎曲線：I、P、cosφ、T2、η=f(P2)
六、思考題
1、同步電機異步起動時先把同步電機的勵磁繞組經一可調電阻R 包括線路，這可調電阻的阻值調動在同步電機的勵磁繞組電阻值的10倍，這電阻在起動過程中的作用是什么？若這電阻為零時又將怎樣？
2、在保持恒功率（W）輸出測取V形彎彎曲線時寫入功率（W）將有什么改變？為什么？
3、對這臺同步電機的作業特性作一評價。
常見問題：
1、如果我要購買三相同步電動機實驗，是否有安裝、培訓服務呢？
答：我們的設備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機價”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓服務的。
2、你們的三相同步電動機實驗是否能開增值稅專用發票？
答：可以的，我們是正規企業，并且已經升級到一般納稅人，可以開具增值稅專用發票，如果您需要開三相同步電動機實驗的發票，您需要提供開票資料。
3、你們的三相同步電動機實驗都是自己生產的嗎？都有什么產品資質？
答：我們公司是專業生產教學設備的企業，完全自主生產，并通過了最新版ISO9001認證，擁有多項專利與著作權。
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