同步电机 实验
第4章同步电机实验一三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．空载试验：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．实验设备及仪器1．MEL系列电机系统教学实验台主控制屏。
2．电机导轨及测功机，转矩转速测量（NMEL-13、MEL-14）。
3．功率、功率因数表（或在主控制屏，或采用单独的组件NMEL-20）。
4．同步电机励磁电源（含在主控制屏左下方，NMEL-19）。
5．三相可调电阻器900Ω（NMEL-03）。
6．三相可调电阻器90Ω（NMEL-04）。
7．旋转指示灯及开关板（NMEL-05B）。
8．三相可调电抗（NMEL-08A，含在主控制屏右下方）。
9．三相同步电机M08。
10．直流并励电动机M03。
五．实验方法及步骤1．测定电枢绕组实际冷态直流电阻。
被试电机采用三相凸极式同步电机M08。
R f用NMEL-09中的3000Ω磁场调节电阻。
R st采用NMEL-03中90Ω与90Ω电阻相串联，共180Ω电阻。
R L采用NMEL-03中三相可调电阻。
X L采用NMEL-08中三相可变电抗。
S1、S2采用NMEL-05中的三刀双掷开关。
同步电机励磁电源为0~2.5A可调的恒流源，按装在主控制屏的右下部。
须注意，切不可将恒流源输出短路。
V1、mA、A1为直流电压、毫安、安倍表，按装在主控制屏的右下部。
交流电压表、交流电流表、功率表按装在主控制屏上，不同型号的实验台，其仪表数量不同，接法可参见异步电机的接线。
实验步骤：（1）未上电源前，同步电机励磁电源调节旋钮逆时针到底，直流电机磁场调节电阻R f调至最小，电枢调节电阻R st调至最大开关S1、S2板向“2”位置（断开位置）。
（2）按下绿色“闭合”按钮开关，合上直流电机励磁电源和电枢电源船形开关，启动直流电机M03。
调节R st至最小，并调节可调直流稳压电源（电枢电压）和磁场调节电阻R f，使M03电机转速达到同步发电机的额定转速1500r/min并保持恒定。
（3）合上同步电机励磁电源船形开关，调节M08电机励磁电流I f（注意必须单方向调节），使I f单方向递增至发电机输出电压U0≈1.3U N为止。
在这范围内，读取同步发电机励磁电流I f和相应的空载电压Uo，测取7-8组数据填入表4-2中。
（4）减小M08电机励磁电流，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。
填入表4-3中。
实验注意事项：（1）转速保持n=n N=1500r/min恒定。
（2）在额定电压附近读数相应多些。
实验说明：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（2）用短接线把发电机输出三端点短接，合上同步电机励磁电源船形开关，调节M08电机的励磁电流I f，使其定子电流I K=1.2I N，读取M08电机的励磁电流I f和相应的定子电流值I K。
（3）减小发电机的励磁电流I f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 K2，共取数据7-8组并记录于表4-4中。
4．纯电感负载特性实验步骤：（1）未上电源前，把同步电机磁励电源调节旋钮逆时针调到底，调节可变电抗器使其阻抗达到最大，同时折除同步电机定子端的短接线。
（2）按空载试验方法起动直流电动机M03，调节发电机的转速达1500 r/min，并保持恒定。
开关S2扳向“1”端，使电机带纯电感负载运行。
（3）调节同步电机励磁电源，调节旋钮顺时针增大和可变电抗器，同时调节直流电动机的磁场调节电阻R f，保持转速1500 r/min，使同步发电机端电压接近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。
测取7-8组数据并记录于表4-5中。
5．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调至最大，按空载试验的方法起动直流电动机，并调节其转速达同步发电机额定转速1500r/min，且转速保持恒定。
（2）开关S2合向“2”端（断开感性负载），开关S1合向“1”端，发电机带三相纯电阻负载运行。
（3）合上同步电机励磁电源船形开关，调节发电机励磁电流I f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。
（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，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。
记录5-6组数据于表4-6中。
6．测同步发电机在纯电阻负载时的调整特性。
（1）发电机接入三相负载电阻R L（S1合向“1”），断开感性负载X L（S2合向“2”），并调节R L至最大，按前述方法起动电动机，并调节电机转速1500r/min，且保持恒定。
（2）合上同步电机励磁电源船形开关，调节同步电机励磁电流I f，使发电机端电压达额定值U N=220伏，且保持恒定。
（3）调节负载电阻R L以改变负载电流，同时保持电机端电压不变。
读取相应的励磁电流I f和负载电流I，测出整条调整特性。
测出6~7组数据记录于4-7中。
六．实验报告1.根据实验数据绘出同步发电机的空载特性。
2.根据实验数据绘出同步发电机短路特性。
3.根据实验数据绘出同步发电机的纯电感负载特性。
4.根据实验数据绘出同步发电机的外特性。
5.根据实验数据绘出同步发电机的调整特性。
6.由空载特性和短路特性求取电机定子漏抗Xσ和特性三角形。
7.由零功率因数特性和空载特性确定电机定子保梯电抗。
8.利用空载特性和短路特性确定同步电机的直轴同步电抗X d（不饱和值）。
9. 利用空载特性和纯电感负载特性确定同步电机的直轴同步电抗X d（饱和值）。
10.求短路比。
11.由外特性试验数据求取电压调整率ΔU％。
七．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？实验二三相同步发电机的并联运行一．实验目的1.掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。
2.掌握三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节。
二．预习要点1.三相同步发电机投入电网并联运行有那些条件？不满足这些条件将产生什么后果？如何满足这些条件？2.三相同步发电机投入电网并联运行时怎样调节有功功率和无功功率？调节过程又是怎样的？三．实验项目1.用准确同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。
2.用自同步法将三相同步发电机投入电网并联运行3.三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节。
4.三相同步发电机与电网并联运行时无功功率调节。
(1)测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。
(2)测取当输出功率等于0.5倍额定功率时三相同步发电机的V形曲线。
四．实验设备及仪器1．MEL系列电机教学实验台主控制屏。
2．电机导轨及测功机、转矩转速测量（NMEL-13、MEL-14）。
3．三相可变电阻器90Ω（MEL-04）。
4．旋转指示灯及开关板（NMEL-05A）。
5．同步电机励磁电源（位于主控制屏右下部NMEL-19）。
6．功率、功率因数表（或在主控制屏上，或为单独的组件NMEL-20）。
五．实验方法及步骤1．用准同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。
实验接线如图4-4。
同步电机励磁电源固定在控制屏的右下部。
工作原理：三相同步发电机与电网首联运行必须满足以下三个条件。
（1）发电机的频率和电网频率要相同，即f II=f I；（2）发电机和电网电压大小、相位要相同，即E oII=U I;（3）发电机和电网的相序要相同；为了检查这些条件是否满足，可用电压表检查电压，用灯光旋转法或整步表法检查相序和频率。
实验步骤：（1）三相调压器旋钮逆时针到底，开关S2断开，S1合向“1”端，确定“可调直流稳压电源”和“直流电机励磁电源”船形开关均在断开位置，合上绿色“闭合”按钮开关，调节调压器旋钮，使交流输出电压达到同步发电机额定电压U N=220伏。
（2）直流电动机电枢调节电阻R st调至最大，励磁调节电阻R f调至最小，先合上直流电机励磁电源船形开关，再合上可调直流稳压电源船形开关，起动直流电动机M03，并调节电机转速为1500r/min。
（3）开关S1合向“2”端，接通同步电机励磁电源，调节同步电机励磁电流I f，使同步发电机发出额定电压220伏。
（4）观察三组相灯，若依次明灭形成旋转灯光，则表示发电机和电网相序相同，若三组灯同时发亮，同时熄灭则表示发电机和电网相序不同。
当发电机和电网相序不同则应先停机，调换发电机或三相电源任意二根端线以改变相序后，按前述方法重新起动电动机。
（5）当发电机和电网相序相同时，调节同步发电机励磁电流I f使同步发电机电压和电网电压相同。
再细调直流电动机转速，使各相灯光缓慢地轮流旋转发亮。
（6）待A相灯熄灭时合上并网开关S2，把同步发电机投入电网并联运行。
（7）停机时应先断开并网开关S2，将R st调至最大，三相调压器逆时针旋到零位，并先断开电枢电源后断开直流电机励磁电源。
2．用自同步法将三相同步发电机投入电网并联运行（1）在并网开关S2断开且相序相同的条件下，把开关S1合向“2”端接至同步电机励磁电源。
（2）按前述方法起动直流电动机，并使直流电动机升速到接近同步转速（1475~1525转/分之间）。
（3）启动同步电机励磁电流源，并调节励磁电流I f使发电机电压约等于电网电压220伏。
（4）将开关S1闭合到“1”端，接入电阻R（R为90Ω电阻，约为三相同发电机励磁绕组电阻的10倍）。
（5）合上并网开关S2，再把开关S1闭合到“2”端，这时电机利用“自整步作用”使它迅速被牵入同步。
3．三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节。
（1）按上述1、2任意一种方法把同步发电机投入电网并联运行。
永磁同步电动机振动与噪声特性研究
永磁同步电动机振动与噪声特性研究一、本文概述随着科技的不断进步和环保理念的日益深入人心，永磁同步电动机（PMSM）作为一种高效、环保的驱动方式，已在诸多领域得到了广泛应用。
然而，随着其使用范围的扩大，其振动与噪声问题也逐渐显现，成为了制约其进一步发展的关键因素。
因此，本文旨在深入研究永磁同步电动机的振动与噪声特性，以期为降低其振动与噪声、提高其运行稳定性和可靠性提供理论依据和技术支持。
本文将首先介绍永磁同步电动机的基本原理和结构特点，阐述其振动与噪声产生的机理。
在此基础上，通过理论分析和实验研究相结合的方法，研究永磁同步电动机在不同工况下的振动与噪声特性，探讨其影响因素和变化规律。
本文还将对永磁同步电动机的振动与噪声抑制技术进行研究，提出有效的抑制方法和措施。
本文的研究内容不仅对于提高永磁同步电动机的性能和可靠性具有重要意义，而且对于推动永磁同步电动机的广泛应用和产业发展也具有积极的促进作用。
因此，本文的研究具有重要的理论价值和实践意义。
二、永磁同步电动机的基本原理与结构永磁同步电动机（PMSM）是一种高效、高性能的电动机，广泛应用于电动汽车、风力发电、工业机器人和精密机床等领域。
其基本原理和结构决定了其在振动和噪声特性上的表现。
永磁同步电动机的基本原理基于电磁感应和磁场相互作用。
它利用永磁体产生恒定磁场，作为励磁源，通过控制定子电流的相位和幅值，使定子磁场与转子磁场保持同步旋转。
当定子电流产生的旋转磁场与转子永磁体磁场相互作用时，会产生电磁转矩，驱动电动机旋转。
永磁同步电动机的结构主要由定子、转子和端盖等部件组成。
定子由铁心和绕组组成，铁心用于固定绕组并提供磁路，绕组则通过电流产生旋转磁场。
转子则主要由永磁体和铁心组成，永磁体提供恒定磁场，铁心则用于增强磁场强度。
端盖则用于固定定子和转子，并提供机械支撑。
在PMSM中，永磁体的使用是关键。
永磁体具有高矫顽力、高剩磁和高磁能积等特点，能够提供稳定的磁场，从而提高电动机的效率和性能。
31.同步发电机的空载短路实验
一、空载特性空载特性：n =n 1，I =0时，U 0=f (i f )§10-6 空载和短路特性空载特性是发电机的基本特性之一：（1）空载特性表征了电机磁路的饱和情况；（2）空载特性和短路特性等其它特性配合在一起，可以确定同步电机的基本参数。
测取方法：ff δfU Uf 1.00*U定子短路特性：n =n 1，U =0时，I k =f (i f )测取方法：二、短路特性AAA定子fkNI 短路特性是直线的原因：k E U jI x δσ=+=f i E I δ∴∝∝ka1f k E jI x δσ=∴电机磁路处于不饱和状态0151015k x .I =E =.σδ***≈∴当时，fkI 从物理意义上解释：忽略电阻，短路回路只包含电抗，故I k 总是滞后于E 0 900。
F a 与F f 1方向相反，去磁作用，磁路不饱和。
三、利用空载特性和短路特性求同步电抗的不饱和值sk s k a k xI j x I j r I E ≈+=00s kE x I =f0E k I 注意：1）取E 0而非E 0’计算x s2）E 0、I k 为相值3）凸极机计算为直轴同步电抗x dfi 0k I 0'E 短路时电枢的电动势方程：同步电抗的不饱和值四、短路比定义：在能产生空载额定电压的励磁电流下，三相稳态短路时的短路电流与额定电流的比值（K c ）。
000()()()kN f f f N c Nfk k N I i i i U U K I i I I =====0fE kNI fkI N U N I kE fk 0k dE jI x =−000**//1/1N d c N N d N N ddE U E x E K I I x U U x k x φφφμ===⨯=不计饱和时：*/1dc xK =dkNx E I 0=当i f =i f 0时有：f δ短路比对电机的影响：1）短路比小则同步电抗大，短路电流小，但负载变化时发电机的电压变化较大，而且并联运行时发电机的稳定性较差，但电机的成本较低；*d x 2）短路比大电机性能较好，但成本高，因为短路比大表示小，故气隙大，使励磁电流和转子用铜量增大；4）我国汽轮发电机的K c =0.47-0.63，水轮发电机的K c =1.0-1.4。
同步发电机准同期并网实验
第1讲实践教学目标1．加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件；2．掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法；3．熟悉同步发电机准同期并列过程；4．观察、分析有关波形。
实践教学内容同步发电机准同期并列实验[实践项目1] 手动准同期实验1．按准同期并列条件合闸将“同期方式”转换开关置“手动”位置。
在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，手动操作合闸按钮进行合闸。
观察微机准同期控制器上显示的发电机频率和系统频率，相应操作微机调速器上的增速或减速按钮进行调速，直至“增速减速”灯熄灭。
此时表示压差、频差均满足条件，观察整步表上旋转灯位置，当旋转至0º位置前某一合适时刻时，即可合闸。
观察并记录合闸时的冲击电流。
2．偏离准同期并列条件合闸实验分别在单独一种并列条件不满足的情况下合闸，记录功率表冲击情况：（1）电压差相角差条件满足，频率差不满足，在fF>fX和fF<fX 时手动合闸，观察并记录实验台上有功功率表P和无功功率表Q指针偏转方向及偏转角度大小，分别填入表1；注意：频率差不要大于0.5HZ。
（2）频率差相角差条件满足，电压差不满足，VF>VX和VF<VX时手动合闸，观察并记录实验台上有功功率表P和无功功率表Q指针偏转方向及偏转角度大小，分别填入表1；注意：电压差不要大于额定电压的10%。
（3）频率差电压差条件满足，相角差不满足，顺时针旋转和逆时针旋转时手动合闸，观察并记录实验台上有功功率表P和无功功率表Q指针偏转方向及偏转角度大小，分别填入表1-1。
注意：相角差不要大于30度。
表1-1[实践项目2] 半自动准同期将“同期方式”转换开关置“半自动”位置，微机正常灯闪烁。
准同期控制器将给出相应操作指示信息，运行人员可以按这个指示进行相应操作。
调速调压方法同手动准同期。
当压差、频差条件满足时，整步表上旋转灯光旋转至接近0º位置时，整步表圆盘中心灯亮，表示全部条件满足，手动按下发电机开关，并网。
同步发电机的准同期并列实验
同步发电机的准同期并列实验同步发电机的准同期并列实验一、实验目的1. 熟悉同步发电机准同期并列过程；2. 加深理解同步发电机准同期并列原理；3. 会使用微机准同期和手动准同期两种方式并网；4. 掌握同期并列的条件以及微机准同期装置和组合式整步表的使用方法。
二、实验装置监控主站线路保护实验台发电机实验台、发电机、负载电阻箱三、实验原理将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。
准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，由运行操作人员手动准同期并网或采用微机自动准同期并网，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。
本实验台采用直流电动机调速控制器调节转速，用微机励磁自动装置调节励磁，采用微机自动准同期和手动准同期方式并网。
四、实验方法(一) 机组启动与建压(1) 合上监控主站空开，将旋钮拨到“并网”（如图1所示），按下启动按钮。
同时合上发电机实验台的空开，按下启动按钮。
图1 监控主站转换开关(2) 合闸线路保护实验台左右两个空开和启动开关，并合闸QF6，QF4，QF9，QF5。
最后的结果如图2所示。
图2 线路保护实验台合闸结果图（二）微机自动并网(1) 此时红灯亮，发电机风机启动。
注意此时发电机并网的按钮应该为分，如图3所示。
并将同期方式选择转换开关拨到“自动”位置，如图4所示。
观察微机励磁调节装置中是否为“单机，恒压控制，90V”如图5所示。
同时观察负载端子区应无连接，如图6所示。
图3 发电机并网断路器QF1应该为分闸图4 同期方式拨到“自动”图5微机励磁调节装置状态图6 负载端子区无连接(2) 按下微机调速装置（恒压模式）中的启动键2-3秒，启动直流电机以带动发电机运转，如图7所示。
当转速到显示转速为1400r/min左右，机端电压显示18V左右，按下起励按钮（如图8所示），励磁电压为35V左右，机端电压升至350V左右。
电力系统自动化-实验二 同步发电机励磁控制实验
实验二 同步发电机励磁控制实验1.本次实验的目的和要求1）、了解微机励磁调节器的几种控制方式及其各自特点。
2）、了解强励的作用，掌握励磁电压上升速度和强励倍数等几个概念。
3）掌握可控励磁发电系统励磁系统电路原理及其工作特性。
2.实践内容或原理1）微机励磁调节器的几种控制方式及其各自特点励磁调节器具有四种控制方式：恒发电机电压U g ，恒励磁电流I e ，恒给定电压U R 和恒无功Q 。
其中，恒U R 为开环控制，而恒U g ，恒I e 和恒Q 三种控制方式均采用PID 控制，PID 控制原理框图如图2-3-1所示，系统由PID 控制器和被控对象组成，PID 算法可表示为：()()-()e t r t c t = （1）(){()1/() [()]/}P I D u t K e t T e t dt T d e t dt =+⎰+ （2）其中：u(t )—调节计算的输出； K P —比例增益；T I —积分常数； T D —微分常数。
因上述算法用于连续模拟控制，而此处采用采样控制，故对上述两个方程离散化，当采样周期T 很小时，用一阶差分代替一阶微分，用累加代替积分，则第n 次采样的调节量为：0(){()/() /[()- (-1)]}P I D u n K e n T T e i T T e n e n u =+∑++ （3）式中：u 0—偏差为0时的初值。
则第n-1次采样的调节量为：0(-1){(-1)/() /[(-1)- (-2)]}P I D u n K e n T T e i T T e n e n u =+∑++ （4）两式2-3-3和2-3-4式相减，得增量型PID 算法，表示如下：()()- (-1) [()- (-1)]()[()-2(-1)(-2)]P I D u n u n u n K e n e n K e n K e n e n e n ∆==+++ （5） 式中：K P —比例系数；K I —积分系数， I P IT K K T =； K D —微分系数， D D P TK K T =每种控制方式对应一套PID 参数（K P 、K I 和K D ），可根据要求设置，设置原则：比例系数加大，系统响应速度快，减小误差，偏大，振荡次数变多，调节时间加长，太大，系统趋于不稳定；积分系数加大，可提高系统的无差度，偏大，振荡次数变多；微分系数加大，可使超调量减少，调节时间缩短，偏大时，超调量较大，调节时间加长。
实验一 同步发电机准同期并列实验(修改版)
实验一同步发电机准同期并列实验一、实验目的1．加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件；2．掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法；3．熟悉同步发电机准同期并列过程；二、原理与说明将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。
准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。
根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。
正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。
它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。
线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。
它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。
手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点(同相点)时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。
自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。
准同期控制器根据给定的允许压差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压均频控制脉冲。
当所有条件均满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。
三、实验项目和方法（一）手动准同期1．按准同期并列条件合闸将“同期方式”转换开关置“手动”位置。
在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，手动操作合闸按钮进行合闸。
观察微机准同期控制器上显示的发电机电压和系统电压。
往电压额定值的方向调整，直至“压差闭锁”灯熄灭。
观察微机准同期控制器上显示的发电机频率和系统频率，往频率额定值的方向调整，直至“频差闭锁”灯熄灭。
同步发电机短路实验
同步发电机突然短路的分析一、实验目的1.学会使用MATLAB软件对电力系统进行时域仿真分析，加深对电力系统短路时暂态过程的理解。
2.通过实验，进一步理解有限容量系统和无穷大系统短路时暂态过程的不同二、实验原理同步电机是电力系统中的重要元件，由多个有磁耦合关系的绕组构成，同步电机突然短路的暂态过程要比恒定电压源电路复杂很多，所产生的冲击电流可能达到额定电流的十几倍，对电机本身和相关的电气设备都可能产生严重的影响。
同步电机短路时，由于定子绕组中周期分量电流突变将对转子产生电枢反应，该反应产生交链励磁绕组的磁链。
为了维持励磁绕组在短路瞬间总磁链不变，励磁绕组内将产生直流电流分量，其方向与原有的励磁电流方向相同，它产生的磁通也有一部分要穿过定子绕组，从而使定子绕组的周期分量电流增大。
因此在有限容量系统突然发生三相短路时，短路电流的初值将大大超过稳态短路电流，最终衰减为稳态短路电流。
三、实验内容电力系统时域分析实例（仿真）范例：同步电机突然短路模型如图所示—使用简化的同步电机(Simplified Synchronous Machine)，使用三相并联RLC负载并通过三相电路短路故障发生器元件实现同步电机的三相短路。
图1 同步电机突然短路电路模型1、从电机元件库选择简化的同步电机(Simplified Synchronous Machine)元件，设置参数如下2、从测量元件库中选择三相电压—电流测量元件，进行参数设置。
电压测量选项中选择测量相电压（phase-to-ground）用来测量同步发电机突然短路后三相电压的变化。
3.从线路元件库中选择三相短路故障发生器（3-phase-Fault）,双击将三相故障同时选中并设置转换时间。
4.从线路元件库中选择三相并联RLC负载元件，参数设置如下：四、实验报告（三相短路分析）1故障点电流波形图➢在万用表元件M1中分别选择故障点A相、B相、C相电流作为测量电气量，分别得到故障点A相电流波形图、故障点B相电流波形图、故障点C相电流波形图2故障点电压波形图在万用表M1中选择故障点A相电压、故障点B相电压、故障点C相电压作为测量电气量，激活仿真按钮，得到故障点三相电压波形图3电源端电流波形图➢（1）在同步发电机短路系统中，使用相量选择器在电源端选择三相电流信号，测三相电流波形图➢（2）在恒定电压源系统中，使用相量选择器在电源端选择三相电流作为测量电气量比较并分析以上结果图2 恒定电压源电路短路模型（上次实验内容）。
同步发电机准同期并列实验
点击这里您的位置>>主页>>实验指导>>实验一同步发电机准同期并列实验一、实验目的1．加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件；2．掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法；3．熟悉同步发电机准同期并列过程；4．观察、分析有关波形。
二、原理与说明将同步发电视并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。
准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉人同步。
根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。
正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。
它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。
线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。
它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。
手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（相同点）时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。
自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闲时间整定。
准同期控制器根据给定的允许任差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压均频控制脉冲。
当所有条件均满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。
三、实验项目和方法（－）机组启动与建压l．检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置；2．合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。
调速器面板上数码管在并网前显示发电机转速（左）和控制量（右），在并网后显示控制量（左）和功率角（右）。
高压同步电动机实验报告
牌
电机型号：YJS450-4
额定功率：400kw
绕组接法：Y
额定转速：990r/min
额定电压：10000V
额定电流：37.04A
生产厂家：佳木斯电机有限公司
出厂日期：2003年8月
直流电阻测量
（Ω）
转子直流电阻（Ω）
定子直流电阻（Ω）
U1-U2
V1-V2
W-W2
3.6
4.13
4.13
4.13
绝缘及吸收比
出厂日期：2003年8月
直流电阻测量
（Ω）
定子直流电阻（Ω）
转子直流电阻（Ω）
U1-U2
V1-V2
W-W2
3.87
3.87
3.862
绝缘及吸收比
转子绝缘（MΩ）
定子绝缘（MΩ）
吸收比（60/15）
耐压前
耐压后
耐压前
耐压后
1.4354
>2000
>2000
>2000
>2000
工频耐压
电压等级：40KV
时间：1min
试验人员：杨梅陈艳谢军雄贾元文
技术负责人：王涛
日期：200401019
高压电动机实验报告
实验位置：炼钢主厂房烟气净化2#供水泵2004年2月12日
铭
牌
电机型号：YKK450-4B
额定功率：280kw
绕组接法：Δ
额定转速：1490r/min
额定电压：10000V
额定电流：18.5A
生产厂家：西安电机厂
>5000
>5000
>5000
>5000
工频耐压
电压等级：40KV
永磁同步电机转速和电流频率的关系
永磁同步电机转速和电流频率的关系下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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