三相同步发电机工作原理

实验报告

课程名称： 电机学

实验项目： 三相同步发电机的并网运行

实验地点： 电机馆

专业班级： 电气1003班

学 号： 2010000969

学生姓名： 张洪铭

指导教师： 王淑红

2012年 12 月 21 日

一、 实验目的和要求（必填）

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、 实验内容和原理（必填）

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

实验报告

课程名称： 电机学

实验项目： 三相同步发电机的并网运行

实验地点： 电机馆

专业班级： 电气1003班

学 号： 2010000969

学生姓名： 张洪铭

指导教师： 王淑红

2012年 12 月 21 日

一、 实验目的和要求（必填）

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、 实验内容和原理（必填）

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

三相同步发电机的突然短路实验

一、实验目的

1、掌握超导体闭合回路磁链守恒原则。

2、熟悉三相突然短路的物理分析，短路电流及时间常数的计算。 3、了解瞬变电抗和超瞬变电抗及其测定方法。

4、 观察三相同步发电机在空载状态下突然短路时定子绕组以及励磁绕组通过的瞬间电流波

形。

二、预习要点

1、三相同步电机突然短路的数学分析

三、实验项目

1、观察突然短路时定子绕组以及励磁绕组的瞬间电流。

四、实验方法

1、实验设备 序 号 1 2 3 4 5 6 D52

3、 观察三相同步发电机突然短路瞬间的电流波形

（1）、按照图5-9接线，其中校正直流测功机的励磁电阻Rf1选用R1上的900Ω加900Ω共1800Ω阻值，限流电阻选用R2上的90Ω串联90Ω共180Ω阻值。电阻R选用R上的650Ω并联650Ω共325Ω阻值，再调到5Ω。Rf2选用R3上900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。交流电流表选用MET01上的数模双显智能交流电流表，开关S选用D52上的交流接触器。同步机的励磁电源选用D52上提供的电源。启动之前电阻R1调至最大位置，Rf1调至最小位置，电阻Rf2调至最大位置。开关S处于断开状态。

（2）、先接通校正直流测功机的励磁电源

三相同步发电机的突然短路实验

一、实验目的

1、掌握超导体闭合回路磁链守恒原则。

2、熟悉三相突然短路的物理分析，短路电流及时间常数的计算。 3、了解瞬变电抗和超瞬变电抗及其测定方法。

4、 观察三相同步发电机在空载状态下突然短路时定子绕组以及励磁绕组通过的瞬间电流波

形。

二、预习要点

1、三相同步电机突然短路的数学分析

三、实验项目

1、观察突然短路时定子绕组以及励磁绕组的瞬间电流。

四、实验方法

1、实验设备 序 号 1 2 3 4 5 6 D52

3、 观察三相同步发电机突然短路瞬间的电流波形

（1）、按照图5-9接线，其中校正直流测功机的励磁电阻Rf1选用R1上的900Ω加900Ω共1800Ω阻值，限流电阻选用R2上的90Ω串联90Ω共180Ω阻值。电阻R选用R上的650Ω并联650Ω共325Ω阻值，再调到5Ω。Rf2选用R3上900Ω串联900Ω共1800Ω阻值。交流电流表选用MET01上的数模双显智能交流电流表，开关S选用D52上的交流接触器。同步机的励磁电源选用D52上提供的电源。启动之前电阻R1调至最大位置，Rf1调至最小位置，电阻Rf2调至最大位置。开关S处于断开状态。

（2）、先接通校正直流测功机的励磁电源

电机学实验报告

三相同步发电机的运行特性实验报告

第1页，共12页

电机学实验报告

第2页，共12页 一、实验目的

1. 掌握三相同步发电机的空载、短路及零功率因数负载特性的实验求取法。

2.学会用实验方法求取三相同步发电机对称运行时的稳太参数。

二、实验内容：

1.空载实验：在n=nN ，I=0的条件下，测取同步发电机的空载特性曲线Uo=f(If)。

2.三相短路实验：在n=n N ，U=0的条件下，测取同步发电机的三相短路特性曲线I k =f(I f ).

3..求取零功率因数负载特性曲线上的一点，在n=nN ；U=UN ；cos Ø≈0的条件下，测取当I=IN

时的If 值。

三、实验仪器及其接线

1.实验仪器如下图所示：

电机学实验报告

第3页，共12页 2.实验室实际接线图如下图所示：

图1 实验室实际接线图

四、实验线路及操作步骤：

1. 空载实验

实验接线图如图2所示

图2 实验接线图

实验时启动原动机（直流电动机），将发电机拖到额定转速，电枢绕组开路，调节励磁电流

使电枢空载电压达到120%U N 值左右，读取三相线电压和励磁电流，作为空载特性的第一点。

然后单方向逐渐减小励磁电流，较均匀地测取8到9组数据，最后读取励磁电流为零时的剩

磁电压，将测量数据记录于表1

摘要

三相同步发电机运行仿真与GUI设计

摘要

同步发电机是电力系统的能量提供者，它的控制性能的好坏将直接决定电力系统的安全与稳定运行状况。所以检测同步发电机的运行状态具有重要意义。

首先了解同步发电机的基本概述，国内外发电机的发展现状及趋势，同步发电机的运行原理、数学模型及主要的工作特性。然后介绍三相同步发电机的运行原理，并就其对称运行与不对称运行进行分析。应用M文件或者Simulink对电机的运行状态建立模型，得到相应的仿真图形。运用GUI工具制作一个“电机仿真试验系统”界面，通过登陆界面之后，进入统一的用户交互界面，来选择电机类型、实验项目，并借助MATLAB的支持，进行试验仿真。

本文对仿真的实例进行分析，证明了此种方法的可行性，所得到的仿真结果符合电机的运行状态。

关键词：同步发电机；运行状态；数学模型；对称；不对称；GUI；电机仿真。

I

Abstract

Three-phase synchronous generator running simulation

and GUI design

ABSTRACT

Synchronous generators in power systems energy provider, contr

电机学实验报告

三相同步发电机的运行特性实验报告

第1页，共12页

电机学实验报告

一、实验目的

1. 掌握三相同步发电机的空载、短路及零功率因数负载特性的实验求取法。 2.学会用实验方法求取三相同步发电机对称运行时的稳太参数。

二、实验内容：

1.空载实验：在n=nN，I=0的条件下，测取同步发电机的空载特性曲线Uo=f(If)。 2.三相短路实验：在n=nN，U=0的条件下，测取同步发电机的三相短路特性曲线Ik=f(If). 3..求取零功率因数负载特性曲线上的一点，在n=nN；U=UN；cos?≈0的条件下，测取当I=IN时的If值。

三、实验仪器及其接线

1.实验仪器如下图所示：

第2页，共12页

名称： 三相交流异步电动机实验台 生产厂家： 上海宝徕科技开发公司 名称： 滑动变阻器 名称： 滑动变阻器 电机学实验报告

2.实验室实际接线图如下图所示：

图1 实验室实际接线图

四、实验线路及操作步骤：

1. 空载实验

实验接

华 北 电 力 大 学

电机学实验报告

实验名称 三相同步发电机的并联运行

系别 班级 姓名 学号 同组人姓名 实验台号 日期 教师 成绩 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、实验项目

1、用准确同步法（旋转灯光法）将三相同步发电机投入电网并联运行。

2、三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节。

3、三相同步发电机与电网并联运行时无功功率调节。 测取当输出功率P2≈0、

P2?12PN 时三相同步发电机的V形曲线。

三、实验方法

1、实验设备 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 型 号 DD03 DJ23 DJ18 名 称 导轨、测速发电机及转

柴油发电机工作原理

柴油发电机工作原理

柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能，在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。

柴油发电机组是一种独立的发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电瓶、保护装臵、应急柜等部件组成。整体可以固定在基础上，定位使用，亦可装在拖车上，供移动使用。柴油发电机组属非连续运行发电设备，若连续运行超过12h，其输出功率将低于额定功率约90%。尽管柴油发电机组的功率较低，但由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全，便于操作和维护，所以广泛应用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及工厂、企业、医院等部门

第七章 双馈风力发电机工作原理

我们通常所讲的双馈异步发电机实质上是一种绕线式转子电机，由于其定、转

子都能向电网馈电，故简称双馈电机。双馈电机虽然属于异步机的范畴，但是由于其具有独立的励磁绕组，可以象同步电机一样施加励磁，调节功率因数，所以又称为交流励磁电机，也有称为异步化同步电机。

同步电机由于是直流励磁，其可调量只有一个电流的幅值，所以同步电机一般

只能对无功功率进行调节。交流励磁电机的可调量有三个：一是可调节的励磁电流幅值；二是可改变励磁频率；三是可改变相位。这说明交流励磁电机比同步电机多了两个可调量。

通过改变励磁频率，可改变发电机的转速，达到调速的目的。这样，在负荷突

变时，可通过快速控制励磁频率来改变电机转速，充分利用转子的动能，释放或吸收负荷，对电网扰动远比常规电机小。

改变转子励磁的相位时，由转子电流产生的转子磁场在气隙空间的位臵上有一

个位移，这就改变了发电机电势与电网电压相量的相对位移，也就改变了电机的功率角。这说明电机的功率角也可以进行调节。所以交流励磁不仅可调节无功功率，还可以调节有功功率。

交流励磁电机之所以有这么多优点，是因为它采用的是可变的交流励磁电流。

但是，实现可变交流励磁电流的控制是比较困难的，本章的主要内