Sincronizzazione sincrona AC della macchina

1. Inizializzazione di Prime-Mover

Il motore principale in questo esperimento è il dinamometro, che funziona come un motore che fa girare il rotore del generatore (campo).

1. Assicurarsi che l'interruttore di disconnessione trifase, l'interruttore del motore sincrono e l'interruttore del motore CC siano tutti spenti.
2. Controllare che il VARIAC sia allo 0%.
3. Collegare il VARIAC alla presa trifase e collegare la configurazione mostrata in Fig. 1.
   1. Utilizzare l'interruttore trifase sul lato macchina sincrona come "S₁".
   2. Si noti che "S_1"e la configurazione a tre lampade sono in parallelo.
   3. Si noti anche le polarità delle sonde del misuratore di potenza digitale.
   4. Verificare che l'interruttore "Start/Run" sia in posizione "Start".
4. Impostare "R_F"alla massima resistenza.
5. Lasciare il VARIAC allo 0% e lasciare "S_1"spento.
6. Accendere l'interruttore di disconnessione trifase.
   1. Accendere l'alimentatore CC ad alta tensione.
   2. Assicurarsi che tutte le connessioni siano chiare dai terminali di alimentazione.
   3. Premere il pulsante "V/I DIS" sull'alimentazione per visualizzare i punti di funzionamento di tensione e corrente. Regolare la manopola di tensione a 15 V.
   4. Premere "Start" sul pannello di alimentazione CC. Il dinamometro dovrebbe avere una grande corrente transitoria prelevata dall'alimentazione CC. Se la spia "OCT" si accende, aumentare il limite di sovracorrente.
7. La macchina dovrebbe girare lentamente.
   1. Aumentare la tensione di uscita dell'alimentazione CC a circa 160 V.
   2. Misurare la velocità di rotazione dell'albero.
   3. Regolare la tensione di alimentazione per raggiungere una velocità di rotazione di 1800 RPM.
   4. Registrare la corrente CONTINUA e la tensione sul display di alimentazione.
8. Lasciare intatta la configurazione e non spegnere nessuna delle apparecchiature.

Figura 1: Configurazione schematica per l'esperimento del generatore sincrono trifase. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

2. Sincronizzazione del generatore sincrono con la rete

1. Cambiare l'interruttore Start/Run sul lato della macchina sincrona su "Esegui". Le tre lampade dovrebbero ora accendersi.
   1. Regolare "R_F"e la tensione di alimentazione in modo iterativo per ottenere V_G= 120 V e regolare la frequenza del V_G sul misuratore di potenza digitale a 60 Hz. Valori entro +/- 2% sono accettabili.
   2. Aumentare leggermente l'uscita VARIAC per ottenere V_AC1= 120 V.
2. In questa fase, la rete fornisce 120 V a una frequenza di 60 Hz.
   1. Registra le letture di tensione, corrente e potenza su entrambi i misuratori di potenza. Non ignorare i segni +/- davanti a qualsiasi numero sui contatori.
3. Le lampade dovrebbero cambiare il loro modello di illuminazione.
   1. Se le lampade si illuminano e si attenuano allo stesso tempo, il generatore e la griglia hanno la stessa sequenza di fasi. Chiamatelo a-b-c per la sequenza trifase in uso.
   2. Se le lampade si ciclo, come le luci dell'albero di Natale, allora il generatore e la griglia hanno sequenze di fasi diverse, dove una è a-b-c e l'altra è a-c-b attraverso il set di lampade.
      1. In questo caso, riportare il VARIAC allo 0%.
      2. Premere "Stop" sul pannello di alimentazione.
      3. Ridurre l'impostazione della tensione CC a 15 V.
      4. Commutazione delle fasi "b" e "c" sul lato VARIAC.
      5. Ripetere tutti i passaggi precedenti, a partire dal passaggio 2.1.
4. Questo passaggio richiede un'azione rapida: Nell'istante in cui tutte le luci si spendono, accendi "S₁". Le luci dovrebbero rimanere tutte spente, poiché "S_1"ora agisce come un cortocircuito attraverso i loro terminali.
5. Il generatore è ora sincronizzato con la rete. Registrare le letture di tensione, corrente e potenza su entrambi i misuratori di potenza. Non ignorare i segni.
6. Lasciare intatta la configurazione.

3. Effetto della variazione della corrente di campo

1. Regolare "R_F"in circa cinque passaggi dalla sua posizione massima alla posizione minima e registrare quanto segue per ogni passo: Velocità dell'albero; Coppia dell'albero e segno; Letture di tensione, corrente e potenza su entrambi i misuratori di potenza; Letture di tensione e corrente sull'alimentazione CC.
2. Se questa variazione "R_F"fornisce lo stesso segno per tutte le letture di potenza:
   1. Regolare leggermente l'uscita di alimentazione CC per ottenere un flusso di potenza inverso da/verso la macchina sincrona.
   2. Ricorda che la potenza negativa significa che la macchina sta generando energia elettrica.
3. Regolare la tensione di alimentazione CC in cinque passaggi senza superare una corrente continua totale sul display di alimentazione di 3,5 A. Registrare quanto segue per ogni passaggio: Velocità dell'albero; Coppia dell'albero e segno; Letture di tensione, corrente e potenza su entrambi i misuratori di potenza; Letture di tensione e corrente sull'alimentazione CC.
4. Mantenere intatta la configurazione.

4. Smontaggio del setup

Prima di smontare l'installazione, è necessario seguire la seguente sequenza:

1. Riportare variaC allo 0%.
2. Spegnere l'uscita dell'alimentatore premendo "Stop".
3. Quando le macchine smettono di ruotare, capovolgere l'interruttore "Start/Run" in posizione "Start" e spegnere "S_1".
4. Spegnere l'interruttore di disconnessione trifase.
5. Smontare la configurazione.