אפיון מכונה סינכרוני AC

1. מבחן DC

1. הפעל את ספק הכוח DC בהספק נמוך עם קצר על פני המסופים שלו.
   1. הגבל את הזרם באספקת החשמל DC בהספק נמוך ל- 1.8 A.
   2. כבה את האספקה ותנתק את קצר חשמלי.
2. חבר את מסופי האספקה בין יציאות 1 ו- 4 של המנוע הסינכרוני.
   1. הפעל את האספקה ומדוד את המתח והזרם DC. שנה את המתח לפי הצורך כדי להגיע לזרם של 1.8 A.
   2. בטל את האספקה ולאחר מכן חזור על שני השלבים הקודמים עבור יציאות 2 ו- 5 ויציאות 3 ו- 6.
3. נתק את ספק הכוח DC בהספק נמוך.

2. הפעלה סינכרונית של מחשב

1. ודא שמתג הניתוק תלת-פאזי, מתג המנוע הסינכרוני ומתג מנוע DC כבויים.
   1. ודא כי VARIAC הוא ב 0%.
   2. התחבר את ה-VARIAC לשקע תלת-פאזי וחבר את ההתקנה המוצגת ב- Fig. 1.
   3. זכור להגדיר את קנה המידה של 1 עד 1000 של הגשושית הנוכחית של מד הכוח הדיגיטלי.
2. ודא כי הבורר "התחל/הפעל" נמצא במצב "התחל".
3. הפעל את מתג הניתוק המשולש.
4. הגדל במהירות את תפוקת VARIAC עד שמד הכוח הדיגיטלי יקרא סביב 115 V.
5. מדוד את זרם armature I_AC1, מתח armature V_AC1, כוח אמיתי, ומקדם כוח.
6. זכור כי מתח פאזה (קו-לניטרלי) וזרם הפאזה בשלב א' נמדדים, כך שמדידת גורם הכוח במד הכוח משקפת כראוי את גורם הכוח לכל פאזה.
7. מדוד את המומנט והמהירות של המכונה.
8. הפעל את ספק הכוח 125 V DC. ודא שכל החיבורים פנויים ממסופי האספקה.
   1. לחץ על כפתור "התחל" של האספקה והגדר את פלט האספקה ל- 125 V.
9. הפוך את המתג "התחל/הפעלה" למיקום "הפעל". שים לב לאופן שבו צליל המכונה משתנה. צליל המכונה הופך לחלק יותר כאשר השדה המגנטי של הרוטור ננעל לשדה המגנטי המסתובב של הסטטור.
   1. הקלט את זרם armature I_AC1, מתח armature V_AC1, כוח אמיתי, גורם כוח, מתח השדה ואת הזרם מתצוגת ספק הכוח DC.
   2. למדוד ולהקליט את המומנט ואת המהירות של המכונה.
10. כבה את ספק הכוח DC, הפוך את המתג "התחל/הפעל" למיקום "התחל" והגדר את ה- VARIAC בחזרה ל- 0%.
11. כבה את מתג הניתוק המשולש. תשאיר את שאר המעגל שלם.

איור 1: שרטוט של ההתקנה להפעלת המנוע הסינכרוני. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

3. השפעת העומס על זווית המומנט

1. ודא כי מתג הניתוק תלת-פאזי, מתג המנוע הסינכרוני "S_1"ומתג מנוע DC "S_2"כבויים כולם.
   1. שים לב כי בעוד "S₁"נמצא בצד המנוע הסינכרוני, הוא משמש לחיבור / ניתוק עומס "RL" על פני מסופי מכונת DC.
   2. ודא כי VARIAC הוא ב 0%.
2. חבר את ההתקנה המוצגת ב- Fig. 2 והגדר את " R_L" ל - 200 Ω.
3. ודא כי הבורר "התחל/הפעל" נמצא במצב "התחל".
4. הפעל את מתג הניתוק המשולש.
5. הגדל במהירות את תפוקת VARIAC עד שמד הכוח הדיגיטלי יקרא סביב 115 V.
6. הפעל את ספק הכוח 125 V DC. ודא שכל החיבורים פנויים ממסופי האספקה.
7. לחץ על לחצן התחלת האספקה והגדר את פלט האספקה ל- 125 V.
8. הפוך את המתג "התחל/הפעלה" למיקום "הפעל".
9. הקלט את זרם armature I_AC1, מתח armature V_AC1, כוח אמיתי, גורם כוח, מתח שדה וזרם מצג ספק הכוח DC.
10. למדוד ולהקליט את המומנט ואת המהירות של המכונה.
11. שמור את האור המהבהב ליד הפיר ולמדוד את הזווית הראשונית δ_o.
    1. כדי להגדיר את האור המהבהב, חבר אותו לשקע חשמל רגיל והפעל אותו.
    2. עם הידית גסה, התאם את קריאת המהירות באור המהבהב כך שיהיה קרוב מספיק ל- 1,800 סל"ד, שהיא המהירות הסינכרונית של 1 מכונה 60 הרץ בעלת ארבעה קוטבים. מהירות סינכרונית מחושבת בעיגולים לדקה (סל"ד) כ- n= 120xf/P כאשר f הוא התדירות ו- P הוא מספר הקטבים.
    3. מניחים את האור המהבהב כדי להתמודד עם קצה פיר המנוע, ולהתאים את הידית העדין עד שהפיר נראה נייח. העין האנושית מרומה כדי לראות את הפיר נייח על ידי כך שתדר האור המהבהב (או קריאת המהירות) תואם את מהירות הפיר.
12. הפעל את "S_1"וחזור על שלבים 3.9 עד 3.11, אך מדוד את הזווית החדשה כ- δ₁.
13. הפעל את "S_2"וחזור על שלבים 3.9 עד 3.11, אך מדוד את הזווית החדשה כ- δ₂.
14. כבה את "S_2"ושנה את "R_L"ל- 100 Ω.
15. הפעל את "S_2"וחזור על שלבים 3.9 עד 3.11, אך מדוד את הזווית החדשה כ- δ₃.
16. כבה את ספק הכוח DC, הפוך את המתג "התחל/הפעל" למיקום "התחל", כבה את "S₁" ו- "S2", והגדר את ה- VARIAC בחזרה ל- 0%.
17. כבה את מתג הניתוק המשולש. תשאיר את שאר המעגל שלם.

איור 2: שרטוט של ההתקנה כדי ללמוד את השפעת העומס על זווית המומנט. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

4. השפעת זרם השדה על גורם הכוח

סעיף זה חוקר צד אחד של עקומת V.

1. ודא כי מתג הניתוק תלת-פאזי, מתג המנוע הסינכרוני S₁ומתג מנוע DC S₂ כבויים.
2. ודא כי VARIAC הוא ב 0%.
3. חבר את ההתקנה המוצגת ב- Fig. 3, השונה רק מ- Fig. 2 על-ידי הוספת נגד השדה של הסדרה "R_F",והגדר את "R_L"ל- 200 Ω.
4. הגדר "R_F"לעמדת 10 Ω. "R_F"אינו דורש מדידה לניסוי זה, שכן המטרה היא לשנות את זרם השדה בלבד.
5. ודא כי הבורר "התחל/הפעל" נמצא במצב "התחל".
6. הפעל את מתג הניתוק המשולש.
7. הגדל במהירות את תפוקת VARIAC עד שמד הכוח הדיגיטלי יקרא 115 V.
8. הפעל את ספק הכוח 125 V DC. ודא שכל החיבורים פנויים ממסופי האספקה.
9. לחץ על לחצן התחלת האספקה והגדר את פלט האספקה ל- 125 V.
10. הפוך את המתג "התחל/הפעלה" למיקום "הפעל".
11. עבור "R_F"= 10, 6, 3 ו- 1, הקלט את זרם הזרוע I_AC1, מתח הזרוע V_AC1, הספק אמיתי, גורם מתח, מתח שדה וזרם מתצוגת ספק הכוח DC.
12. למדוד ולהקליט את המומנט ואת המהירות של המכונה.
13. אפס "R_F"ל 10 Ω.
14. הפעל את "S_1",וחזור על שלבים 4.11 עד 4.13.
15. הפעל את "S_2"וחזור על שלבים 4.11 עד 4.13.
16. כבה את "S_2"ושנה את "R_L"ל- 100 Ω.
17. הפעל את "S_2"וחזור על שלבים 4.11 עד 4.13.
18. כבה את ספק הכוח DC, הפוך את המתג "התחל/הפעל" למיקום "התחל" והגדר את ה- VARIAC בחזרה ל- 0%.
19. כבה את מתג הניתוק בן שלושת השלבים וניתק את ההתקנה.

איור 3: סכמטי של ההתקנה כדי ללמוד את ההשפעה של שינוי זרם השדה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.