2024年5月8日发(作者：隐逸雅)
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、空载实验：在n=n
N
、I=0的条件下，测取空载特性曲线U
0
=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=(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、实验方法
1、实验设备
序 号 型 号
1 MET01
2
3
4
5
6
7
DD03
DJ23
DJ18
D34-2
D51
D52
名 称
电源控制屏
不锈钢电机导轨、测速系统及数显
转速表
校正直流测功机
三相凸极式同步电机
智能型功率、功率因数表
波形测试及开关板
旋转灯、并网开关、同步机励磁电
源
数 量
1台
1件
1台
1台
1件
1件
1件
2、屏上挂件排列顺序
D34-2、D52、D51
3、测定电枢绕组实际冷态直流电阻
被试电机为三相凸极式同步电机，选用DJ18。
测量与计算方法参见实验4-1。记录室温。测量数据记录于表5-1中。
表5－1 室温20℃
绕组Ⅰ 绕组Ⅱ 绕组Ⅲ
I(mA)
U(V)
R(Ω)
图5-1 三相同步发电机实验接线图
4、空载实验
(1) 按图5-1接线，校正直流测功机ＭＧ按他励方式联接，用作电动机
拖动三相同步发电机ＧＳ旋转，ＧＳ的定子绕组为Y形接法(U
N
=220V)。R
f2
用R4组件上的90Ω与90Ω串联加R6上90Ω与90Ω并联共225Ω阻值，
R
st
用R2上的180Ω电阻值，R
f1
用R1上的1800Ω电阻值。开关S
1
，S
2
选用
D51挂箱。
(2) 调节D52上的24V励磁电源串接的R
f2
至最大位置。调节MG的电枢
串联电阻R
st
至最大值，MG的励磁调节电阻R
f1
至最小值。开关S
1
、S
2
均断开。
将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转退到零位，检查控制屏上的电源
总开关、电枢电源开关及励磁电源开关都须在“关”断的位置，作好实验开
机准备。
(3) 接通控制屏上的电源总开关，按下“启动”按钮,接通励磁电源开
关，看到电流表A
2
有励磁电流指示后，再接通控制屏上的电枢电源开关,起
动MG。MG起动运行正常后, 把R
st
调至最小，调节R
f1
使MG转速达到同步发
电机的额定转速1500 r/min并保持恒定。
(4) 接通GS励磁电源，调节GS励磁电流(必须单方向调节)，使I
f
单方
向递增至GS输出电压U
0
≈为止。
(5) 单方向减小GS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U
0
。
(6) 共取数据7～9组并记录于表5-2中。
表5-2 n=n
N
=1500r/min I=0
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
U
0
（V） 286 2523222017141060 20
0 0 0 0 0 0 0
I
f
（A）
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
的不同，当单方向改变励磁电流I
f
从零到某一最大值，再反过来由此最大值
减小到零时将得到上升和下降的二条不同曲线,如图5-2。二条曲线的出现，
反映铁磁材料中的磁滞现象。测定参数时使用下降曲线，其最高点取U
0
≈，
如剩磁电压较高，可延伸曲线的直线部分使与横轴相交，则交点的横座标绝
对值Δi
f0
应作为校正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上此值，即
得通过原点之校正曲线，如图5-3所示。
注意事项：
(1) 转速要保持恒定。
(2) 在额定电压附近测量点相应多些。
2024年5月8日发(作者：隐逸雅)
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、空载实验：在n=n
N
、I=0的条件下，测取空载特性曲线U
0
=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=(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、实验方法
1、实验设备
序 号 型 号
1 MET01
2
3
4
5
6
7
DD03
DJ23
DJ18
D34-2
D51
D52
名 称
电源控制屏
不锈钢电机导轨、测速系统及数显
转速表
校正直流测功机
三相凸极式同步电机
智能型功率、功率因数表
波形测试及开关板
旋转灯、并网开关、同步机励磁电
源
数 量
1台
1件
1台
1台
1件
1件
1件
2、屏上挂件排列顺序
D34-2、D52、D51
3、测定电枢绕组实际冷态直流电阻
被试电机为三相凸极式同步电机，选用DJ18。
测量与计算方法参见实验4-1。记录室温。测量数据记录于表5-1中。
表5－1 室温20℃
绕组Ⅰ 绕组Ⅱ 绕组Ⅲ
I(mA)
U(V)
R(Ω)
图5-1 三相同步发电机实验接线图
4、空载实验
(1) 按图5-1接线，校正直流测功机ＭＧ按他励方式联接，用作电动机
拖动三相同步发电机ＧＳ旋转，ＧＳ的定子绕组为Y形接法(U
N
=220V)。R
f2
用R4组件上的90Ω与90Ω串联加R6上90Ω与90Ω并联共225Ω阻值，
R
st
用R2上的180Ω电阻值，R
f1
用R1上的1800Ω电阻值。开关S
1
，S
2
选用
D51挂箱。
(2) 调节D52上的24V励磁电源串接的R
f2
至最大位置。调节MG的电枢
串联电阻R
st
至最大值，MG的励磁调节电阻R
f1
至最小值。开关S
1
、S
2
均断开。
将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转退到零位，检查控制屏上的电源
总开关、电枢电源开关及励磁电源开关都须在“关”断的位置，作好实验开
机准备。
(3) 接通控制屏上的电源总开关，按下“启动”按钮,接通励磁电源开
关，看到电流表A
2
有励磁电流指示后，再接通控制屏上的电枢电源开关,起
动MG。MG起动运行正常后, 把R
st
调至最小，调节R
f1
使MG转速达到同步发
电机的额定转速1500 r/min并保持恒定。
(4) 接通GS励磁电源，调节GS励磁电流(必须单方向调节)，使I
f
单方
向递增至GS输出电压U
0
≈为止。
(5) 单方向减小GS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U
0
。
(6) 共取数据7～9组并记录于表5-2中。
表5-2 n=n
N
=1500r/min I=0
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
U
0
（V） 286 2523222017141060 20
0 0 0 0 0 0 0
I
f
（A）
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
的不同，当单方向改变励磁电流I
f
从零到某一最大值，再反过来由此最大值
减小到零时将得到上升和下降的二条不同曲线,如图5-2。二条曲线的出现，
反映铁磁材料中的磁滞现象。测定参数时使用下降曲线，其最高点取U
0
≈，
如剩磁电压较高，可延伸曲线的直线部分使与横轴相交，则交点的横座标绝
对值Δi
f0
应作为校正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上此值，即
得通过原点之校正曲线，如图5-3所示。
注意事项：
(1) 转速要保持恒定。
(2) 在额定电压附近测量点相应多些。