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Caractérisation de Machine synchrone AC
 

Caractérisation de Machine synchrone AC

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Moteurs synchrones sont idéales dans les applications nécessitant une constante rotor vitesse indépendante de la charge d’arbre différentes et sont presque omniprésents dans les centrales de régulation de tension et fréquence. Machines synchrones se composent d’une tournante centrale appelée le rotor et une bague extérieure fixe, appelé le stator de l’intérieure. Le champ magnétique du rotor est fixe et est généré à l’aide d’aimants permanents ou une source de courant continu. Dans moteurs triphasés synchrones, des flux actuels de stator de la machine avec chaque phase relié à son propre ensemble distinct des bobines de stator. Ceci produit un champ magnétique tournant distinct qui correspond à des oscillations dans l’alimentation actuelle. Les champs magnétiques stator et le rotor sont couplés ou verrouillés, entraînant le rotor de tourner à une vitesse exactement la même que la vitesse de rotation du champ magnétique du stator. L’objectif global de cette vidéo est de présenter trois machines synchrones de phase, démontrer des protocoles pour l’allumage et de verrouillage du rotor et le stator des champs magnétiques et illustrent un protocole pour la recherche de l’effet de charges de moteur sur le couple angle.

Pour surmonter l’inertie initiale avant que les champs du stator et du rotor sont alignés, une machine synchrone triphasée est initialement exécutée comme un moteur à induction. Dans cette procédure, champ magnétique tournant de stator induit courant dans le rotor à cage, par la suite, créant un champ magnétique autour du rotor et induisant la rotation. Une fois que la vitesse de la machine s’approche de la vitesse synchrone, une tension continue est appliquée dans l’ensemble de l’inducteur. Dès lors, excitation électromagnétique contrôle le champ magnétique du rotor. Avec le champ magnétique de rotor fixé, les rotor et le stator des champs magnétiques étre bloquées pour obtenir le synchronisme de rotor-stator. Par conséquent, la vitesse du moteur synchrone est contrôlée par la vitesse de rotation du champ magnétique du stator et est indépendante de la charge. Alors que la charge du rotor n’affecte pas la vitesse du rotor dans un moteur synchrone, il provoque le tire de rotor à tomber légèrement derrière le tire du stator. Alors que le moteur continue à fonctionner à la vitesse synchrone, le déplacement angulaire est appelé l’angle du couple, qui est plus petit avec des charges plus bas et plus grand à des charges plus élevées. Comme la charge mécanique augmente, couple angle augmente jusqu'à ce que l’angle est si élevé que le rotor est sorti de synchronisme. Cette forte sollicitation mécanique est donc supérieure à la limite à laquelle le moteur peut gérer et s’appelle le couple de décrochage. Maintenant que les moteurs synchrones ont été introduites, nous allons démontrer les procédures de démarrage, synchronisation et caractérisation.

Avant de démarrer le moteur synchrone, tester l’alimentation DC permet de verrouiller le champ magnétique du rotor et le stator. Tout d’abord, l’alimentation DC faible puissance de court-circuit et allumez-le. Réduire le courant sur la fourniture à un point huit ampères, puis coupez l’alimentation et débranchez le court-circuit. Le test de DC mesure résistance de bobinage stator. Tout d’abord, connectez les bornes d’alimentation DC à travers les ports 1 et 4 du moteur synchrone et laisser l’eau. Puis, enregistrez la tension et le courant dans l’ensemble de ces ports. Varier la tension comme nécessaire pour atteindre une limite de courant d’un point huit ampères. Enregistrer la tension et puis coupez l’alimentation. Répétez la tension et les mesures de courant, tel que décrit dans l’ensemble de ports deux et cinq et ensuite pour les ports de trois et six. Enfin, déconnectez l’alimentation CC pour compléter le test DC.

Dans l’étape suivante du protocole, la machine synchrone est démarrée en mode moteur induction, et puis les champs magnétique de rotor et le stator sont verrouillés. Tout d’abord, vérifiez que l’interrupteur-sectionneur triphasé, moteur synchrone interrupteur et interrupteur du moteur DC sont tous éteints. Ensuite, vérifier que le transfo variable a la valeur zéro pour cent de tension de sortie. Lorsque l’appareil éteint, brancher le transfo variable sur la prise triphasée et raccorder l’installation comme indiqué. Puis, attacher un petit morceau de ruban à l’arbre de rotor de la machine synchrone AC. Enfin, définissez le cinq à 100 A-mise à l’échelle de la sonde de courant de compteur numérique puissant. Maintenant, démarrer le moteur par allumer/éteindre l’appareil. Tout d’abord, vérifiez que l’interrupteur « Démarrer-Exécuter » est en position « Start ». Ensuite, allumez l’interrupteur-sectionneur triphasé. En troisième lieu, augmenter rapidement la sortie transfo variable jusqu'à ce que le wattmètre numérique indique environ 115 volts. Ces mesures correspondent à la ligne A, la tension phase neutre et le courant de phase pour que la mesure de facteur de puissance reflète correctement la par le facteur de puissance phase. Ensuite, mesurer le couple du moteur en mode induction. Enfin, mesurer la vitesse du moteur en utilisant la technique de lumière stroboscopique. Veuillez vous reporter à la vidéo, enseignement des sciences « REDUCTEUR » pour plus d’informations sur cette technique. Avec la machine lancée, et les paramètres initiaux mesurés, il est prêt pour la synchronisation. Tout d’abord, allumez l’alimentation 125 volts DC. Ensuite, appuyer sur l’interrupteur « Démarrer-Exécuter » à la position « Marche ». Faire attention à comment le bruit de la machine change. Comme le champ magnétique du rotor se verrouille au redresseur tournant de champ magnétique, le bruit de la machine devient plus lisse. Avec le rotor et le stator verrouillé de champs magnétiques ou synchronisé, mesurer le courant induit et tension, puissance et facteur de puissance. Ensuite, mesurez la tension et le courant de l’affichage d’alimentation de puissance DC. Ensuite, mesurer les caractéristiques mécaniques, couple et vitesse. Enfin, éteignez l’appareil à partir de l’alimentation DC. Puis, flip, le terme « Start » interrupteur en position « Démarrage » et l’arrière variac la valeur zéro pour cent de sortie. Enfin, éteindre l’interrupteur-sectionneur triphasé.

Lorsqu’un moteur à courant continu est mécaniquement couplé à la machine synchrone pour fournir une charge mécanique, l’angle du couple du moteur synchrone peut être modifié par le champ de shunt de courant dans le moteur DC. Le présent protocole examine la relation entre la charge de champ moteur et couple angle. Lorsque l’appareil est éteint, branchez l’ensemble vers le haut comme illustré et la valeur de la résistance de charge de shunt à deux kilo ohms. Maintenant, allumez l’appareil comme décrit plus haut. On enregistre les paramètres électriques et mécaniques comme avant. Ensuite, record couple angle avec le champ de shunt chargé. Pour ce faire, utilisez le stroboscope de geler visuellement l’arbre du moteur synchrone. Réglez la fréquence de stroboscope utilisant le nob « course » pour correspondre à environ 1800 tr/min, la vitesse synchrone de machine de 60 hertz de tirer quatre. Puis, visent la lampe stroboscopique au bord de l’arbre du moteur et réglez le nob « fin » jusqu'à ce que l’arbre semble stationnaire au départ, mesurer l’angle du couple dont la valeur RL à 200 ohms et éteint S1 et S2. Ensuite, répétez les mesures d’angles avec le champ de shunt chargé comme suit. Flip S1 sur et mesurer delta d’angle, puis allumez le S2 et mesurer delta d’angle deux. Enfin, éteindre S2, remplacez RL 300 ohms et ré-allumer S2. Enfin, éteignez l’appareil comme décrit plus haut.

La phase de DC résistance était estimée du contrôleur de domaine test comme le rapport entre la tension à courant continu lorsqu’elle est appliquée entre un terminal de phase et le neutre. Phase de résistance contribue aux pertes dans la machine et provoque la chute de tension dans l’ensemble de l’armature. La résistance du champ a été mesurée de manière similaire en appliquant la tension continue à l’inducteur et en mesurant le courant d’excitation. Résistance de champ contrôle courant de champ. Tension réglable avec une résistance de champ fixe pour faire varier le courant d’excitation. Enfin, l’angle du couple s’est agrandi avec l’augmentation de la charge mécanique modifiée en faisant varier le champ shunt de courant dans le moteur DC. La véritable puissance de la machine est alors liée à l’angle du couple tel qu’illustré. Cela nous indique que la puissance de sortie est plus élevée lorsque le couple angle est nul.

Machines synchrones sont courantes dans les applications exigeant une vitesse constante sur l’arbre du moteur à la réglementation de la vitesse très serré. Trois Générateurs synchrones de phase plaie du rotor sont la principale source d’énergie électrique dans le monde entier. Afin de connecter le générateur à une seule usine au réseau électrique, trois facteurs dans le générateur de sortie tensions doivent correspondre à ceux de la grille, amplitude, fréquence et ordre des phases. Alors que les synchronisateurs automatiques sont généralement utilisés dans grandes centrales électriques, une méthode simple est démontrée pour la synchronisation manuelle dans la vidéo, enseignement des sciences « AC de la synchronisation des Machine synchrone ». Moteurs synchrones sont souvent utilisés pour des dispositifs simples tels que les broyeurs à boulets. Un broyeur à boulets est un dispositif qui mélange et broie les matières en faisant tourner un cylindre contenant des petites boules de métal. L’impact des balles broie les matériaux placés à l’intérieur de la bouteille. Ces moulins sont utilisés fréquemment pour mélanger des matériaux tels que les peintures, ou pulvériser des matériaux tels que le grain de la plante.

Vous avez juste regardé introduction de Jupiter à la caractérisation de machine synchrone AC. Vous devriez maintenant comprendre le fonctionnement de machines synchrones AC, comment démarrer et synchroniser la machine et de reconnaître l’effet de charges de moteur sur le couple angle. Merci de regarder.

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