三相同步发电机的运行特性完整版
电机学 第14章 同步发电机的运行特性
E 0 jIk X d
Id Ik, Iq 0
E0jIdXdjIqXq jIk X d
F ad F
Ik
直轴同步电抗
F f1
Xd (不饱和值)
E0 Ik
X d (不饱和值）
E0 Ik
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例14-1 有一台三相水轮发电机，星形联结，SN=7500kVA，UN=10.5kV，cosN (滞后) ，空载、短路试验数据如下： （1）空载特性（E0为线电动势）
100
150
200
250
E0 / V 3460
6300
7250
7870
8370
Ik /A
180
360
540
720
900
解：当励磁电流if =250A时，由气隙线可查得空载线电动势为
E0
if i f
E 0
25034608398(V) 103
由短路特性可查得，当if =250A时，短路电流为
Xd 的不饱和值为
电机学 第14章 同步发电机的运 行特性
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第十四章 同步发电机的运行特性
基本要求： 同步发电机的空载特性、短路特性、零功率因数负载特性的定义及各特性曲线的特点 空载特性、短路特性测量同步电抗的方法 空载特性、零功率因数负载特性测量定子漏电抗的方法
同步发电机的外特性和调整特性
第2页，共40页。
Ff
Ff
原因：零功率因数负载时，主极漏磁通较大，磁极饱和程度较空载时高，主磁路的磁阻变大，因此同样的气隙合成磁动势 产生的气隙磁通和气隙电动势时较空载时略有减小。
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14-3 同步发电机的外特性和调整特性
实验四 三相同步发电机的运行特性
实验四三相同步发电机的运行特
性
实验四：三相同步发电机的运行特性
三相同步发电机是一种常用的大功率电机，它具有较好的效率、可靠性和低成本。
在实验四中，将对三相同步发电机的运行特性进行详细的说明。
首先，要弄清楚三相同步发电机的工作原理。
三相同步发电机是通过三个单相电磁激励来产生同步旋转磁场的。
三个单相电磁激励的电流分别以120度的相位差来传递，这样就形成了一个永久磁场，在这个永久磁场中，三相交流电的同步旋转磁场，能够对发电机的转子产生相应的力，使发电机的转子沿着永久磁场的方向旋转。
其次，要了解三相同步发电机的主要运行特性。
三相同步发电机的运行特性有以下几点：
1. 功率因数：三相同步发电机的功率因数取决于负载的阻抗值，随着负载阻抗的变化，功率因数也会发生变化。
2. 电流平衡：当三相同步发电机处于空载状态时，三相电流应保持平衡，即三相电流之间的相位关系应始终保持120度。
3. 调速特性：三相同步发电机的调速特性取决于供电电压，当供电电压改变时，发电机的转速也会随之改变。
4. 效率：三相同步发电机的效率高，其输出功率大于输入功率，且随着负载的增加而逐渐降低。
5. 启动特性：三相同步发电机的启动特性要求电流不能过大，否则可能会对转子、绕组等部件造成损坏。
最后，要注意三相同步发电机的安全性。
三相同步发电机的安全性要求要求电流不能过大，电压不能过高，否则可能会对电机产生过大的力，从而导致发电机的损坏。
实验七 三相同步发电机稳定运行特性测定
合 分 合 分 +-+-A1A3LDSPM—G ～A2V2+ - 合分V4实验实训老师： 实验实训地点： 实验实训日期： 2020年6月11日实验实训题目： 三相同步发电机稳定运行特性测定一、实验目的用实验方法测取三相同步发电机的运行特性。
二、主要仪器设备三相调压器、实验工作台、三相同步发电机、实验负荷箱。
三、 实验内容与步骤1. 实验内容（1）在f =f N ，I =0的条件下，测取空载特性曲线U 0=f （I f ） ；（2）在f =f N ，I f =常数，cos ϕ=1的条件下，测取外特性曲线U =f （I ）。
2. 实验步骤1) 空载实验直流机电枢电源同步机励磁电源直流机励磁电源图7-1 测取空载特性曲线实验（1） 参照实验图7-1正确接线。
（2） 启动直流电机（请参照实验一） 。
合 分 合 分 +-+-A1A3LDSPM—G ～WWV2A4+ - 交流接 触器 合分实验负荷箱直流机励磁电源（3） 使机组转速n =n N =1500r/min ，并保持不变。
按下实验台同步机励磁电源（40V/4A ）合闸按钮，按下DL -II 微机型电机励磁电源机箱面板上的“启动”按钮，面板上的“合闸”指示灯将会点亮，点击“增加电压”按钮将同步发电机电压逐渐升高，使发电机空载端电压U 0=1.2U N ，然后减小同步发电机励磁电流I f ，U 0下降，直至I f =0，中间测取7到8个点，记录I f 、U 0于表8-1中。
2)外特性实验（1） 短路实验接线原理图自拟。
（此实验中同步发电机的定子绕组需要外接至三相实验负荷箱上）直流机电枢电源同步机励磁电源注：LDSP 为转矩/转速测量仪表图7-2 测取负载特性曲线实验（2） 参照实验图7-2正确接线，启动直流电动机，将转速调节到接近额定转速。
（3） 在发电机励磁电流为零的情况下，将同步发电机的三相定子绕组与实验负荷箱接通，使同步发电机带上电阻负载，然后再增加发电机的励磁电流，调整发电机到额定运行状态（即额定转速、额定电压和额定电流），然后保持励磁电流I f 和转速n=n N 不变，逐步减小负载，直到空载。
三相同步发电机地运行特性完整版
三相同步发电机的运行特性一、实验目的1、用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。
2、由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。
二、预习要点1、同步发电机在对称负载下有哪些基本特性？2、这些基本特性各在什么情况下测得？3、怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？三、实验项目1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻。
2、空载实验：在n=n N、I=0的条件下，测取空载特性曲线U0=f(I f)。
3、三相短路实验：在n=n N、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线I K=f(I f)。
4、纯电感负载特性：在n=n N、I=I N、cosφ≈0的条件下，测取纯电感负载特性曲线。
5、外特性：在n=n N、I f=常数、cosφ=1和cosφ=0.8(滞后)的条件下，测取外特性曲线U=f(I)。
6、调节特性：在n=n N、U=U N、cosφ=1的条件下，测取调节特性曲线I f=f(I)。
四、实验方法2、屏上挂件排列顺序D34-2、D52、D513、测定电枢绕组实际冷态直流电阻被试电机为三相凸极式同步电机，选用DJ18。
测量与计算方法参见实验4-1。
记录室温。
测量数据记录于表5-1中。
图5-1 三相同步发电机实验接线图4、空载实验(1) 按图5-1接线，校正直流测功机ＭＧ按他励方式联接，用作电动机拖动三相同步发电机ＧＳ旋转，ＧＳ的定子绕组为Y 形接法(U N =220V)。
R f2用R4组件上的90Ω与90Ω串联加R6上90Ω与90Ω并联共225Ω阻值，R st 用R2上的180Ω电阻值，R f1用R1上的1800Ω电阻值。
开关S 1，S 2选用D51挂箱。
(2) 调节D52上的24V 励磁电源串接的R f2至最大位置。
调节MG 的电枢串联电阻R st 至最大值，MG 的励磁调节电阻R f1至最小值。
开关S 1、S 2均断开。
将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转退到零位，检查控制屏上的电源总开关、电枢电源开关及励磁电源开关都须在“关”断的位置，作好实验开机准备。
603_同步发电机的运行特性
一、同步发电机空载特性曲线的测定
同步发电机达到同步转速后，加入励磁电流，改 变励磁电流，空载电势也随之改变。 （1）励磁电流由零升至最大值 （2）励磁电流由最大值降为零 由于铁磁材料磁滞的原因, 空载电势略有不同，一般 取下降得空载特性曲线
If
E0
下降 上升
+
Rst
Rf
直流电动机
W
励磁绕组
直流电动机的起动电阻， 直流电动机的励磁调节电阻， 同步发电机的励磁调节电阻 起动时打到最大， 起动时打到最小，运行时用 运行时打到最小 来调节转速。
标幺值计算时的基值
定子侧 电压基值——额定相电压 电流基值——额定相电流 容量功率基值——电压基值*电流基值 阻抗基值——额定阻抗＝电压基值/电流基值 转子侧 转子电流基值——空载电势为额定相电压时的 激磁电流
6.3.1 同步发电机空载特性
同步发电机的空载、短路及零功率因数特性都是 同步发电机的基本特性，通过它们可以求出同步电 机的同步电抗及漏电抗，以确定同步发电机的其他 特性。 当同步发电机运行于n=n1,Ia=0时，即称为空载运 行。
E0 ' Xd = Xs = Ik ⎛E IN ⎜ ⎜I IN Xd ⎝ k = = UN UN
' 0
性 路特 短 2－
IK
⎞ ⎟ ⎟ E' U '* ⎠ = 0 N = E0 * Ik I N Ik
If
X
*
d
在凸极电机中，通过开路试验及短路试验只能 求出直轴同步电抗。根据经验公式，可以得到交轴 同步电抗为：
短路点——（I=IN,U=0） 调节发电机励磁电流，使三 相稳定短路电流为额定值
If
+
Rst
三相同步电动机的特点
三相同步电动机的特点⑴恒速性同步电动机只要所带负载不超过允许值，其转速总是等于同步转速。
因此同步电动机常用于大功率、转速不需要调整的生产机械中，如大型水泵、空气压缩机、通风机等。
⑴功率因数可调性同步电机在保持输出有功不变的状况下，可以通过励磁电流的调整，使电机的功率因数发生变化。
①准励磁状态当正常励磁时，电枢相电流I1和定子相电压U1同相位，电动机的功率因数cosф=1，无功功率为零，说明电动机只消耗有功功率，不消耗无功功率，电动机对电网呈纯电阻性。
②欠励磁状态励磁电流小于正常励磁值时，电枢相电流I1滞后定子相电压U1φ相位角，电动机的功率因数cosф1，这时电动机不仅消耗有功功率，还要从电网汲取滞后的无功功率，电动机对电网呈感性负载，这种励磁方式称为欠励，它加重了电网的负担，一般不采纳这种运行方式。
③过励磁状态励磁电流大于正常励磁值(过励)时，电枢相电流I1超前定子相电压U1φ相位角，电动机的功率因数cosф1，这时电动机除从电网汲取有功功率，同时也从电网汲取超前的无功功率，电动机对电网呈容性负载，这种励磁方式称为过励，这种运行方式能提高电网的功率因数。
异步电机励磁电流为定子电流的一部分，不能调整，从电网汲取励磁电流，为感性，使电动机功率因数滞后，使电网功率因数变坏。
同步电动机功率因数可调，可以改善电网的无功平衡状况，从而提高电网的功率因数和运行性能及效益。
将同步电机和异步电机接入同一电网运行，并使同步电动机运行于过励状态，则电网同时供应容性和感性的无功电流，两者相互补偿，改善电网功率因数。
或者采纳同步补偿机，即不带负载浮接于电网上过励运行的同步电动机。
⑴结构简单，价格较贵，需交、直电流供电，作为动力机械受到肯定的限制。
同步电机实验
同步电机实验5-1三相同步发电机的运行特性一、实验目的1、用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。
2、由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。
二、预习要点1、同步发电机在对称负载在下有哪些基本特性？2、这些基本特性各在什么情况下测得？3、怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？三、实验项目1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻。
2、空载实验。
在n=n N、I=0的条件下，测取空载特性曲线U O=f（I f）。
3、三相短路实验。
在n=n N、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线I K=f（I f）。
ϕ0的条件下，测取纯电感负载特性4、纯电感负载特性。
在n=n N、I=I N、cos≈曲线。
5、外特性。
在n=n N、I f=常数、cosϕ=1和cosϕ=0.8（滞后）的条件下，测取外特性曲线U=f（I）。
6、调节特性。
在n=n N、U=U N、cosϕ=1的条件下，测取调节特性曲线I f=f（I）。
四、实验方法1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻被试电机为三相凸极式同步电机，选用DJ18。
测量与计算方法参见实验4-1。
2、空载实验1）按图5-1接线，校正过的直流电机MG按他励方式联接，用作电动机拖动三相同步发电机GS旋转，GS的定子绕组为Y型接法（U N=220V）。
图5-1 三相同步发电机实验接线图2）调节M12组件上的24V励磁电源串接的R f2至最大位置（用M13组件上的90Ω与90Ω并联），调节MG的电枢串联电阻Rst至最大值（用D44上的180 Ω阻值）、断开开关S1、S2。
将控制屏左侧调压器旋纽向逆时针方向旋转退到零位，检查控制屏上的电源总开关、电枢电源开关及励磁电源开关都须在“关”断的位置，做好实验开机准备。
3）接通控制屏上的电源总开关，按下“开”按钮，接通励磁电源开关，看到电流表A2有励磁电流指示后，再接通控制屏上的电枢电源开关，启动MG。
MG启动运行正常后，把R st调至最小，调节R f1使MG转速达到同步发电机的额定转速1500转/分并保持恒定。
同步发电机的运行特性
U0 I
UN
IN IR
E0
3
E0
1
2
If0 IfN If
图 1-5 同步发电机的短路特性
利用空载特性和短路特性，从而可以确定同步电抗的不饱和值和短路 比。同步电抗：xd=E 0ˊ/ IR ˊ； 短路比：Kc= E 0ˊ/(IN*xd)=Ku/xd
短路比大，则同步电抗小，负载电流引起的端电压的波动幅度较小； 但短路电流则较大，且发电机的静态稳定极限就越高。
上升分支：在电压上升时记取对应的电压U0和励 磁电流If值。
下降分支：逐步减小励磁电流，记取对应的电压
U0 下降分支
U0 E0
U 上升分支
N
2 1
If
图 1-3同步发电机的空载特性曲线
If1 If0 If
图 1-4同步发电机的实用空载特性曲线 1-空载特性曲线 2-气隙线
发电机的空载特性曲线为上升和下降的两条分支
对于感性和纯阻性负载，为了补偿负载电流所产生的电枢反应去磁作 用，保持发电机端电压U不变，必须随负载电流I的增大相应地增大励增 电流If。因此图中调整特性曲线是上升的，如图中cos =0.8和cos =1的曲 线所示。
对于容性负载，为了抵消电枢反应的助磁作用，保持发电机端电压不 变，必须随负载电流的增加相应地减少励磁电流。因此图中调整特性曲 线是下降的，如图中cos（- ）=0.8的曲线所示。
在做试验时，我们从表计反应的电压、电流值，可以得到机组的空 载励磁电压和电流值，若此值超过常规数值，即可能是定子铁芯有 片间短路或转子绕组有匝同步发电机保持额定转速下，定子三 相绕组的出线端持续稳态短路时，定子相电流I（即 稳态短路电流）与励磁电流If的关系，即n=nN， U三=相0时短，路I=试f验(If)：。先将定子三相绕组的出线端短接， 维持额定转速不变，调节励磁电流If，使定子短路电 流I从零逐渐增加，直到短路电流等于 1.25倍的额定 电流为止。记取对应的I和If，做出短路特性I=f(If)， 如图1-5中直线2所示。
同步发电机的运行特性
.
.
E0
Ead
图6.31凸极机稳
Fad '
F '
.
E
态短路时-空矢量
.
Ff
Fad '
I
E U IRa jIX jIK X
.
U 0
E E0 Ead Eaq U IRa jIX
4、特性三角形（短路三角形）
E
E0 =f (If ) E
C
E
Ff （ If ）
三角形ABC为同步 发电机的特性三角 形。
-AB =Fad‘ -AC=INX
O
A F'
Fad‘
B 数值小,对应的磁通也,电机磁路不饱和
图6.32 特性三角形
E E0 Ead Eaq U IRa jIX
思考： 同步发电机定子绕组的出线端短路后，电枢
电流 IK随励磁电流 If 变化，两者为什么成正比 关系？
三、零功率因数特性
1、定义
发电机的负载特性是指当负载电流=常数， 功率因数cosj=常数的条件下，端电压U与励 磁电流的关系 。其中当cosj=0时一条负载特 性称为零功率因数特性。
2、相量图
cosj=0 的负载为纯电感负载， Ra远小于 回路电抗，故=900，零功率因数负载时的电枢 磁动势也是纯去磁作用的直轴磁动势。
E U IRa jIX U jI X
五种基本特性：
1、 空载特性：当I=0时，E0 (U0) ＝f(if)
2、 短路特性：当U=0时， Ik＝f(if) 3、 负载特性：当I=const,cosΦ=const时,
U＝f(if) 4、 外 特 性：if= const,cosΦ=const时，
U＝f(I) 5、 调整特性：U= const,cosΦ= const时,
同步电机功率的及运行特性(34页)
-E′-E₀
-E₀” d
( 3)V形曲线 同步电动机的V形曲线I=fI):同步电动机在有功功率恒定、
励磁电流变化时，电枢电流随励磁电流变 化 的 曲线
V形曲线的几个特点 1.每一功率(负载)对应一条V形曲线 2.从欠励到正常励磁到过励I有最小值 3.每条曲线的最低点：cosφ=1,
连线向右倾斜。
Pm>P=>Pm Pm=Pm Pm=Pm Pm=Pm Pm=0
功角θ是转子磁极轴 线和定子合成磁极轴 线的空间夹角
忽略同步电动机定子电阻R。上的损耗
Pm≈P=3UIcosφ
从相量图中可知，
φ=y-θ
y为E₀与I之间的夹角，0为U与E₀之间的夹角
P=3UIcosφ=3UIcos(y-θ)
E₀
=3UI cos y cosθ+3UI siny sinθ
ji.X
I₄=1siny I₄=Icosy
Pm= ” k , sinO= mU1 cowp= 常 数 X,≈C
Esinθ=常数=Icosφ=常数
rco sp= 常数c
E₀sinθ=常数!B
jix
(
U
L
jI"X
E
j jmd I
E
D
0
|A
(2)特点
同步电动机输出有功功率P2恒定， 改变励磁电流可以调节其无功功率
E₀ sinθ=常数 B
jiX t
①正常励磁 当I=1m时，i₁ 与U₁同相，λ=1,电机呈电阻性。
②欠励磁 当I₁<Im时，i₁ ( i₁ )滞后于U,电 机 呈 电 感 性 。
I↓→ φ个，感性程度个。 ③过励磁
当I>Im时，I₁ (₁ ”)超前于U₁,
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三相同步发电机的运行特性一、实验目的1、用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。
2、由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。
二、预习要点1、同步发电机在对称负载下有哪些基本特性？2、这些基本特性各在什么情况下测得？3、怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？三、实验项目1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻。
2、空载实验：在n=n N、I=0的条件下，测取空载特性曲线U0=f(I f)。
3、三相短路实验：在n=n N、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线I K=f(I f)。
4、纯电感负载特性：在n=n N、I=I N、cosφ≈0的条件下，测取纯电感负载特性曲线。
5、外特性：在n=n N、I f=常数、cosφ=1和cosφ=0.8(滞后)的条件下，测取外特性曲线U=f(I)。
6、调节特性：在n=n N、U=U N、cosφ=1的条件下，测取调节特性曲线I f=f(I)。
四、实验方法2、屏上挂件排列顺序D34-2、D52、D513、测定电枢绕组实际冷态直流电阻被试电机为三相凸极式同步电机，选用DJ18。
图5-1 三相同步发电机实验接线图4、空载实验(1) 按图5-1接线，校正直流测功机ＭＧ按他励方式联接，用作电动机拖动三相同步发电机ＧＳ旋转，ＧＳ的定子绕组为Y形接法(U N=220V)。
R f2用R4组件上的90Ω与90Ω串联加R6上90Ω与90Ω并联共225Ω阻值，R st用R2上的180Ω电阻值，R f1用R1上的1800Ω电阻值。
开关S1，S2选用D51挂箱。
(2) 调节D52上的24V励磁电源串接的R f2至最大位置。
调节MG的电枢串联电阻R st至最大值，MG的励磁调节电阻R f1至最小值。
开关S1、S2均断开。
将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转退到零位，检查控制屏上的电源总开关、电枢电源开关及励磁电源开关都须在“关”断的位置，作好实验开机准备。
(3) 接通控制屏上的电源总开关，按下“启动”按钮,接通励磁电源开关，看到电流表A2有励磁电流指示后，再接通控制屏上的电枢电源开关,起动MG。
MG起动运行正常后, 把R st调至最小，调节R f1使MG转速达到同步发电机的额定转速1500 r/min并保持恒定。
(4) 接通GS励磁电源，调节GS励磁电流(必须单方向调节)，使I f单方向递增至GS输出电压U0≈1.3U N为止。
(5) 单方向减小GS励磁电流，使I f单方向减至零值为止，读取励磁电流I f和相应的空载电压U0。
(6) 共取数据7～9组并记录于表5-2中。
表在用实验方法测定同步发电机的空载特性时，由于转子磁路中剩磁情况的不同，当单方向改变励磁电流I f 从零到某一最大值，再反过来由此最大值减小到零时将得到上升和下降的二条不同曲线,如图5-2。
二条曲线的出现，反映铁磁材料中的磁滞现象。
测定参数时使用下降曲线，其最高点取U0≈1.3U N，如剩磁电压较高，可延伸曲线的直线部分使与横轴相交，则交点的横座标绝对值Δi f0应作为校正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上此值，即得通过原点之校正曲线，如图5-3所示。
注意事项：(1)转速要保持恒定。
(2)在额定电压附近测量点相应多些。
图5-2上升和下降二条空载特性图5-3校正过的下降空载特性5、三相短路试验(1) 调节ＧＳ的励磁电源串接的R f2至最大值。
调节电机转速为额定转速1500r/min，且保持恒定。
(2) 接通GS的24V励磁电源，调节R f2使GS输出的三相线电压(即三只电压表V的读数)最小，然后把GS 输出三端点短接，即把三只电流表输出端短接。
(3) 调节GS的励磁电流I f使其定子电流I K=1.2I N，读取GS的励磁电流值I f和相应的定子电流值I K。
(4) 减小GS的励磁电流使定子电流减小，直至励磁电流为零，读取励磁电流I f和相应的定子电流I K。
(5) 共取数据5～6组并记录于表5-3中。
表5-36、纯电感负载特性(1)调节ＧＳ的R f2至最大值，调节可变电抗器使其阻抗达到最大。
同时拔掉ＧＳ输出三端点的短接线，A1表改用数模双显智能直流电流表。
(2) 按他励直流电动机的起动步骤(电枢串联全值起动电阻R st，先接通励磁电源，后接通电枢电源)起动直流电机ＭＧ，调节ＭＧ的转速达1500r/min且保持恒定。
合上开关S2，电机GS带纯电感负载运行。
(3) 调节R f2和可变电抗器使同步发电机端电压接近于1.1倍额定电压且电流为额定电流，读取端电压值和励磁电流值。
(4) 每次调节励磁电流使电机端电压减小且调节可变电抗器使定子电流值保持恒定为额定电流。
读取端电压和相应的励磁电流。
(5) 取几组数据并记录于表5-4中。
表5-47、测同步发电机在纯电阻负载时的外特性(1)把三相可变电阻器R L接成三相Y接法，每相用R组件上的1300Ω，调节其阻值为最大值。
(2) 按他励直流电动机的起动步骤起动MG，调节电机转速达同步发电机额定转速1500 r/min，而且保持转速恒定。
(3)断开开关S2，合上S1，电机GS带三相纯电阻负载运行。
(4) 接通24V励磁电源，调节R f2和负载电阻R L使同步发电机的端电压达额定值220伏且负载电流亦达额定值。
(5) 保持这时的同步发电机励磁电流I f恒定不变，调节负载电阻R L，测同步发电机端电压和相应的平衡负载电流，直至负载电流减小到零，测出整条外特性。
(6) 共取数据5～6组并记录于表5-5中。
表5-5 n＝n N8、测同步发电机在负载功率因数为0.8时的外特性(1) 在图5-1中接入功率因数表，调节可变负载电阻使阻值达最大，调节可变电抗器使电抗值达最大值。
(2) 调节R f2至最大值，起动直流电机并调节电机转速至同步发电机额定转速1500转/分，且保持转速恒定。
合上开关S1，S2。
把R L和X L并联使用作电机GS的负载。
(3) 接通24V励磁电源，调节R f2、负载电阻R L及可变电抗器X L，使同步发电机的端电压达额定值220伏，负载电流达额定值及功率因数为0.8。
(4) 保持这时的同步发电机励磁电流I f恒定不变，调节负载电阻R L和可变电抗器X L使负载电流改变而功率因数保持不变为0.8，测同步发电机端电压和相应的平衡负载电流，测出整条外特性。
(5)共取数据5～6组并记录于表5-6中。
表5-69、测同步发电机在纯电阻负载时的调整特性(1)发电机接入三相电阻负载R L，调节R L使阻值达最大，电机转速仍为额定转速1500 r/min且保持恒定。
(2) 调节R f2使发电机端电压达额定值220伏且保持恒定。
(3) 调节R L阻值，以改变负载电流，读取相应励磁电流I f及负载电流，测出整条调整特性。
(4) 共取数据4～5组记录于表5-7中。
表5-7五、实验报告1、根据实验数据绘出同步发电机的空载特性。
以上图均在MATLAB上画出，代码如下：空载特性：u=[286 250 230 220 200 170 140 100 60 20 15.5];i=[1.48 0.96 0.81 0.76 0.68 0.54 0.43 0.28 0.15 0.03 0.01]; [p,s]=polyfit(i,u,2);xi=linspace(-0.03,1.6,100);z=polyval(p,xi);plot(xi,z,i,u,'*')xlabel('If/A')ylabel('U0/v')短路实验：Ik=[0.547 0.500 0.404 0.300 0.201 0.100 0.012]; If=[0.925 0.825 0.664 0.480 0.311 0.136 0.030]; [p,s]=polyfit(If,Ik,2);xi=linspace(0.03,1.00,10);z=polyval(p,xi);plot(xi,z,If,Ik,'+')xlabel('If/A')ylabel('Ik/A')纯电感负载特性：U0=[242 230 220 200 180 160 158];If=[2.07 1.861 1.748 1.518 1.401 1.288 1.304];[p,s]=polyfit(If,U0,2);xi=linspace(1.00,2.2,100);z=polyval(p,xi);plot(xi,z,If,U0,'+')xlabel('If/A')ylabel('U0/v')纯电阻外特性：U=[220 231 245.5 254.1 259.7 264.3];If=[0.450 0.400 0.300 0.200 0.115 0];[p,s]=polyfit(If,U,2);xi=linspace(0,0.5,100);z=polyval(p,xi);plot(xi,z,If,U,'+')xlabel('If/A')ylabel('U/v')功率因数0.8时外特性：U=[220 227.9 245 259.7 262.9];I=[0.450 0.402 0.300 0.200 0.180];[p,s]=polyfit(I,U,2);xi=linspace(0,0.5,100);z=polyval(p,xi);plot(xi,z,I,U,'r*')xlabel('I/A')ylabel('U/v')纯电阻调整特性：I=[0.45 0.407 0.302 0.202 0.101];If=[1.151 1.041 0.98 0.869 0.811];[p,s]=polyfit(If,I,2);xi=linspace(0.8,1.2,100);z=polyval(p,xi);plot(xi,z,If,I,'*')xlabel('If/A')ylabel('I/A')六、思考题1、定子漏抗Xσ和保梯电抗X p它们各代表什么参数？它们的差别是怎样产生的？2、由空载特性和特性三角形用作图法求得的零功率因数的负载特性和实测特性是否有差别？造成这差别的因素是什么？。