Методичні вказівки

Зібравши схему, необхідно узгодити напрям обертання головних двигунів і роторів допоміжних машин відносно поля статора. Для цього при розімкнутому рубильнику S5, що з’єднує кола роторів допоміжних машин, треба подати живлення в коло статорів M2 і M3 та заміряти напругу на кільцях ротора кожної машини. Після цього, замкнувши рубильник S6, запустити головні привідні двигуни M1 і M4. Встановивши швидкість двигунів, близьку до номінальної, повторно заміряти напругу на кільцях. Якщо ця напруга зменшилась, то ротор допоміжної машини обертається за полем; якщо збільшилась - ротор обертається проти поля. Якщо напрями обертання поля статорів допоміжних машин не збігаються, необхідно на статорі одного з двигунів змінити порядок чергування фаз.

Потім здійснюється фазування роторів допоміжних машин. Для цього з’єднуються між собою два довільних провідники від кілець роторів M2 і M3 та при нерухомих роторах подається живлення на статорні обмотки. Вольтметром PV4 вимірюється напруга між роз’єднаними парами провідників від інших кілець (рис.5). Правильним буде таке з’єднання, коли між обома роз’єднаними парами провідників буде однакова напруга. Величина напруги залежить при цьому від відносного розташування роторів. Для підвищення точності вимірювання необхідно ротор однієї з машин провернути вручну на такий кут, при якому покази вольтметра будуть найбільшими.

Перед тим, як знімати характеристики і треба запустити систему в такій послідовності: вмикаються двигуни M1 і M4 і поступовим підвищенням напруги генератора G2 розганяються до необхідної швидкості обертання. Після цього перемикач S2 встановлюється в положення, що відповідає обертанню роторів допоміжних машин за полем, і подається живлення в статори машин M2 та M4 при розімкненому рубильнику S5. Роторні кола допоміжних машин з’єднуються рубильником S5 тоді, коли покази вольтметра PV3=0.

Після вмикання рубильника S5 необхідно спочатку перевірити за показами амперметрів PA1 і PA2 розподіл навантаження між двигунами M1 і M4 при вимкненому генераторі навантаження. При цьому вирівнювання навантажень здійснюється регулюванням струмів збудження M1 і M4 (реостатами R2 і R3). Потім треба перевірити розподіл навантаження між двигунами M1 і M4 при ввімкненому генераторі G2. При нерівномірному розподілі навантаження, що виникає внаслідок різних внутрішніх опорів якірних кіл машин M1 і M4, потрібно в коло якоря однієї з цих машин (у якої більше навантаження) ввімкнути додатковий опір для коректування її характеристики. На схемі вказаний опір R4 умовно показано в якірному колі машини M1.

Характеристики і необхідно знімати в такій послідовності. Встановити таку величину струму в обмотці збудження LG1, яка відповідає характеристиці втрат холостого ходу , замкнути рубильник S4 в колі якоря генератора G1 і реостатом R5 поступово збільшувати навантаження. Характеристики треба знімати в границях допустимих навантажень машин експериментальної установки до випадання системи з синхронізму. При проведені експерименту рекомендується менші струми збудження G1 при високих швидкостях обертання системи і більші струми - при низьких швидкостях.

Під час експерименту необхідно підтримувати постійними струм збудження G1 і швидкість обертання системи. Остання підтримується регулюванням напруги генератора G2 з допомогою потенціометрів R6 і R7.

Для розрахунку синхронізуючих моментів і за експериментальними даними спочатку треба визначити електромагнітні потужності машин М2 і М3 за такими формулами:

,

де - електромагнітна потужність машини G1, вт;

- втрати холостого ходу агрегату 1, вт;

- електромагнітна потужність двигуна М1, вт;

- електромагнітна потужність двигуна M3, вт;

- втрати холостого ходу агрегату 2, вт.

Потужності на валах окремих машин установки визначаються методом викладеним в [1]. Знаючи величину електромагнітної потужності і швидкості машин M2 і M3 можна визначити їх електромагнітні моменти.

Для розрахунків повинні бути задані характеристики при різних струмах збудження машини G1 і при постійному струмі збудження машини M4 при обертанні роторів машин M2 і M3 за полем і проти поля, а також величини опорів якорів машин M1, M4, G1. Результати вимірів і розрахунків зводяться в таблицю.

Розрахунок характеристик і здійснюється на основі паспортних та каталожних даних за формулами (1)-(4). При цьому величину критичного моменту допоміжних машин слід звести до напруги живлення цих машин під час експерименту за формулою

,

де - критичний момент машини при номінальній напрузі; - напруга, підведена до статора машини під час експерименту; - номінальна напруга машини.

Дослідження способів попередньої синхронізації системи синхронного обертання рекомендується проводити в такому порядку. При вимкнених з мережі всіх машинах експериментальної установки і ввімкнених сельсинах та рубильниках S1, S2, S3, S5 повернувши вручну вал одного з агрегатів системи, встановити невеликий кут непогодження роторів допоміжних машин (). Ввімкнувши автомат QF1, необхідно прослідкувати, як проходить синхронізація при трифазній схемі ввімкнення. Потім, вимкнувши автомат QF1, встановити кут непогодження, близький до 180 , і знову при вмиканні автомата QF1 перевірити, як проходить синхронізація.

Ці досліди необхідно виконати також при однофазних схемах вмикання статорів допоміжних машин, тобто при розімкнених рубильниках S1 і S3.