Домашнее задание по ОП.10 Электрические машины" на тему "Лабораторная работа №15 Подключение к сети трехфазного синхронного генератора методом самосинхронизации"

ДАТА: 03.06.2020

Домашнее задание по ОП.10 Электрические машины

для гр. АП-18д

Уважаемые студенты! В связи с переходом на дистанционное обучение вам предстоит самостоятельно подготовиться и выполнить задание по теме: ЛР №15 Подключение к сети трехфазного синхронного генератора методом самосинхронизации.

Задание

1 - внимательно прочитайте теоретический материал, используя рекомендуемую преподавателем литературу.

2 - ответьте на контрольные вопросы для закрепления теоретического материала.

3 - выполните задание согласно инструкции.

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов,

дополнительной литературы

Основные источники:

1.    Кацман, М.М. Электрические машины: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / М.М. Кацман. -14-е изд. стер. – М.: Издательский центр Академия, 2014. – 496 с.

2.    Кацман, М. М. Лабораторные работы по электрическим машинам и электрическому проводу. Учебное пособие / М.М. Кацман. - М.: Академия, 2014. - 256 c.

Дополнительные источники:

1.    Кацман, М.М. Сборник задач по электрическим машинам: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / М.М. Кацман. -6-е изд. стер. – М.: Издательский центр Академия, 2012. – 160 с.

2.    Березкина, Т.Ф. Задачник по общей электротехнике с основами электроники / Т.Ф. Березкина, Н.Г. Гусев, В.В.  Масленникова. – М.: Высшая школа, 2002. – 380 с.

3.    Хрусталева, З.А. Электрические измерения. Задачи и упражнения: учебное пособие / З.А. Хрусталева. – М.: Издательский центр Академия, 2009. – 176 с.

Интернет-ресурсы:

1.    Учебно-методический компьютерный комплекс «Электротехника и электроника». Сетевая версия. [Электронный ресурс]: теория, задания, задачи, лабораторные работы, тесты, справочные материалы. – Корпорация «Диполь» ЗАО, 2011. – Электрон. опт. диск (CD - ROM).

2.    Электронные плакаты по курсу «Электрические машины»: плакаты – ООО НПП «Учтех-Профи», 2013. – Электрон. опт. диск (CD - ROM).

3.    Электронные плакаты «Электротехнические материалы» [Электронный ресурс]. Режим доступа: www. labstend.ru.

4.    Электронные плакаты «Электроника» [Электронный ресурс]. Режим доступа: www. labstend.ru.

Порядок выполнения отчета

Отчет оформляется в тетрадях и должен содержать необходимые таблицы, расчеты, выводы.

Учитывая подготовку, выполнение задания и ответы на вопросы по итогам выполнения работ, выставляются оценки.

Отчеты по всем выполненным работам хранятся у преподавателя в течение года. Лучшие отчеты используются в работе преподавателя.

Требования к результатам освоения модуля

В результате освоения учебной дисциплины студент должен:

уметь:

-подбирать по справочным материалам электрические машины для заданных условий эксплуатации;

знать:

-технические параметры, характеристики и особенности различных видов электрических машин.

сформировать общие компетенции (ОК):

- понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес (ОК 1);

- организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество (ОК 2);

- принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность (ОК 3);

- осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития (ОК 4);

- использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности (ОК 5);

- работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями (ОК 6);

- брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий (ОК 7);

- самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации (ОК 8);

- ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности (ОК 9).

владеть профессиональными компетенциями (ПК):

- проводить анализ работоспособности измерительных приборов и средств автоматизации (ПК 1.1);

- диагностировать измерительные приборы и средства автоматического управления (ПК 1.2);

- производить поверку измерительных приборов и средств автоматизации (ПК 1.3).

Лабораторная работа №15

Подключение к сети трехфазного синхронного генератора

методом самосинхронизации

Цель: изучить работу трехфазного синхронного генератора, научиться подключению к сети трехфазного синхронного генератора методом самосинхронизации.

Описание электрической схемы соединений

 

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты.

Источник питания двигателя постоянного тока G2 используется для питания регулируемым напряжением якорной обмотки и нерегулируемым напряжением обмотки возбуждения машины постоянного тока М2, работающей в режиме двигателя с независимым возбуждением.

Возбудитель G3 служит для питания обмотки возбуждения машины переменного тока G6, работающей в режиме синхронного генератора.

Синхронный генератор G6 связан с сетью (источником G1) через блок синхронизации А17, трехфазную трансформаторную группу А2 и выключатель А6.

Преобразователь угловых перемещений G5 генерирует импульсы, поступающие на вход указателя частоты вращения Р3 электромашинного агрегата.

С помощью измерителя Р2 контролируются активная и реактивная мощности, развиваемые испытуемым генератором G6.

С помощью измерителя Р4 контролируются напряжения и их частоты со стороны генератора G6 и со стороны электрической сети.

Электрическая схема соединений

Перечень аппаратуры

Обознач.	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2	~ 400 В  / 16 А
G2	Источник питания двигателя постоянного тока	206.1	- 0…250 В  /  3 А (якорь) / - 200 В  / 1 А (возбуждение)
G3	Возбудитель синхронной машины	209.2	- 0…40 В  / 3,5 А
G5	Преобразователь угловых перемещений	104	6 вых. каналов /  2500 импульсов за оборот
G6	Машина переменного тока	102.1	100 Вт / ~ 230 В  /  1500 мин-
М2	Машина постоянного тока	101.2	90 Вт / 220 В /  0,56 А (якорь) / 2×110 В / 0,25 А (возбуждение)
А2	Трёхфазная трансформаторная группа	347.1	3´80 В×А; 230 В/242,235, 230, 226, 220, 133, 127 В
А6	Трехполюсный выключатель	301.1	~ 400 В  / 10 А
А17	Блок синхронизации	319	~ 400 В; 2 А; 3 индикаторные лампы; синхроноскоп
Р2	Измеритель мощностей	507.2	15; 60; 150; 300; 600 В / 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 А.
Р3	Указатель частоты вращения	506.2	-2000…0…2000 мин-1
Р4	Измеритель напряжений и частот	504.1	~ 0...500 В; 45...55 Гц, ~ 220 В

Указания по проведению эксперимента

·           Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

·           Соберите электрическую схему соединений тепловой защиты машины переменного тока.

·           Соедините гнезда защитного заземления "" устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" трехфазного источника питания G1.

·           Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

·           Переключатели режима работы источника G2, возбудителя G3, выключателя А6 и блока синхронизации А17 переведите в положение "РУЧН.".

·           Регулировочные рукоятки источника G2 и возбудителя G3 поверните против часовой стрелки до упора.

·           Установите переключателем в трехфазной трансформаторной группе А2 номинальные напряжения: вторичных обмоток трансформаторов – 220 В.

·           Включите выключатели "СЕТЬ" выключателя А6, блока синхронизации А18, измерителя мощностей Р2 и указателя Р3.

·           Включите источник G1. О наличии напряжений фаз на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

·           Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." источника G2.

·           Вращая регулировочную рукоятку источника G2, установите частоту вращения двигателя М2 (генератора G6) 1500 мин^–1.

·           Включите выключатель А6 нажатием на кнопку "ВКЛ" на его передней панели.

·           Включите выключатель "СЕТЬ" и нажмите кнопку "ВКЛ." возбудителя G3.

·           Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, установите напряжение между фазами (линейное) генератора G6 равным напряжению между одноименными фазами сети.

·           Обеспечьте условия синхронизации согласно таблицы-инструкции, после чего, нажатием на кнопку "ВКЛ." блока синхронизации А17, подключите генератор G6 к сети.

·           Убедитесь, что генератор G6 вошел в режим синхронной работы с сетью, о чем должно свидетельствовать отсутствие колебаний значений его режимных параметров.

·           Вращая регулировочную рукоятку источника G2, нагрузите генератор G6 активной мощностью, например, до 30 Вт, которую определяйте утроением показаний ваттметра измерителя Р2.

·           Вращая регулировочную рукоятку возбудителя G3, нагрузите генератор G6 реактивной мощностью с отстающим (опережающим) коэффициентом мощности, например, до 30 ВАр, которую определяйте утроением показаний варметра измерителя Р2.

·           Для отключения  генератора G6 от сети: разгрузите его по активной и реактивной мощностям, нажмите кнопку "ОТКЛ." блока синхронизации А17, поверните регулировочные рукоятки сначала у возбудителя G3, а затем у источника G2 против часовой стрелки до упора, отключите выключатели "СЕТЬ"  блоков, задействованных в эксперименте, отключите источник G1 нажатием на кнопку – гриб и последующим отключением ключа – выключателя.

Условия синхронизации трехфазного синхронного генератора

Условие	Средство контроля	Критерий  выполнения условия	Критерий невыполнения  условия	Рекомендации по выполнению условия
Равенство напряжений синхронного генератора и сети	Вольтметры со стороны синхронного генератора и сети	Напряжения со стороны синхронного генератора и сети  равны	Напряжения со стороны синхронного генератора и сети не равны	Регулировать напряжения возбуждения синхронного генератора до момента выравнивания напряжений со стороны синхронного генератора и сети
Одинаковое чередование фаз напряжений синхронного генератора и сети	Лампы в разрывах фаз	Лампы в фазах: периодически одновременно загораются и гаснут (частоты напряжений не равны); горят (напряжения в противофазе); не горят (напряжения синфазные)	Лампы в фазах периодически не одновременно загораются и гаснут, создавая эффект “кругового огня”	Переключить любые две фазы синхронного генератора
Равенство частот синхронного генератора и сети	Лампы в разрывах фаз или синхроноскоп	Лампы в фазах горят постоянно без мерцания (напряжения в противофазе) или не горят (напряжения синфазные); стрелка синхроноскопа неподвижна	Лампы в фазах загораются с частотой скольжения; стрелка синхроноскопа вращается	Регулировать частоту вращения синхронного генератора
Синфазность напряжений синхронного генератора и сети	Лампы в разрывах фаз или синхроноскоп	Лампы в фазах не горят; стрелка синхроноскопа смотрит вверх	Лампы в фазах горят; стрелка синхроноскопа  не смотрит вверх	Регулировать частоту вращения синхронного генератора до погасания ламп

Электрическая схема соединений тепловой защиты машины переменного тока

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
А1	Машина переменного тока	102.1	100 Вт / 230 В ~ / 1500 мин-
G1	Трехфазный источник питания	201.2	400 В ~ / 16 А

Задание

1.    Собрать схему проводами, согласно электрической схеме.

2.    Решить задачу: Трехфазный синхронный двигатель серии СДН2 имеет данные: номинальная мощность P_ном=630 кВт, число полюсов 2р=12, КПД η_ном=94,2; кратности - пускового тока I_п/I_ном=5,1, пускового момента М_п/М_ном=1,0, максимального синхронного момента М_макс/М_ном=1,9, асинхронного момента при скольжении s=5% (момент входа в синхронизм) М_5%/М_ном=1,3; соединение обмоток статора «звездой». Определить: частоту вращения, номинальный и пусковой токи в цепи статора, номинальный, максимальный синхронный, пусковой моменты и асинхронный момент входа в синхронизм (при s=5%). Напряжение питающей сети U_с=10 кВ при частоте 50 Гц, коэффициент мощности cosφ₁= 0,8.

Краткое описание документа:

Домашнее задание по ОП.10 Электрические машины на тему "Лабораторная работа №15 Подключение к сети трехфазного синхронного генератора методом самосинхронизации".Данное домашнее задание выдавалось для студентов 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств по отраслям по ОП.10 Электрические машины в период карантина из-за короновирусной инфекции.В лабораторной работе содержится:1) Тема и цель лабораторной работы.2) Описание электрической схемы.3) Электрическая схема.4) Перечень используемой аппаратуры.5) Указания по проведению лабораторной работы.6) Фотография стенда, для сборки схемы.