ÜÇ-FAZ SENKRON JENERATÖRÜN GERİLİM REGÜLASYONU DENEY

Transkript

1 ĐNÖNÜ ÜNĐERSĐTESĐ MÜHENDĐSĐK FAKÜTESĐ EEKTRĐK-EEKTRONĐK MÜH. BÖ. ÜÇ-FAZ SENKRON JENERATÖRÜN GERİİM REGÜASYONU DENEY AMAÇ: Rezistif, kapasitif, ve indüktif yüklemenin -faz senkron jeneratörün gerilim regülasyonu üzerindeki etkilerini incelemek.. UYGUAMAAR:. Rezistif yükte gerilim regülasyonu.. İndüktif yükte gerilim regülasyonu.. Kapasitif yükte gerilim regülasyonu.. TEORİ: Bir jeneratörde gerilim regülasyonu verilen bir yük kaldırıldığında terminallerdeki gerilim yükselmesi olarak da tanımlanır. ile verilir. ÜretilenEMK-Terminal Gerilimi Gerilim Regülasyonu = Terminal Gerilimi Gerilim regülasyonu yüke ve yük faktörüne bağlıdır. Şekil yüke bağlı jeneratörün bir fazının eşdeğer devresini göstermektedir. Şekilde E jeneratörün EMK değeri, her fazın çıkış gerilim değeri, yük akımı ve Z sync armatür direnci ve reaktansını içeren senkron empedanstır. () Deney 4-05

2 r X a GS -ø E Z sync Yük DC Şekil : Senkron jeneratörün eşdeğer devresi Şimdi, ihmal edilebilir armatür direnci varsayarak devrenin yük altında gerilim ve akım diyagramlarını Şekil de gösterildiği gibi göz önüne alalım; j X s δ E j X s θ δ E j X s θ δ E Rezistif yük (Birim güç faktörü) İndüktif yük (Geri güç faktörü) Kapasitif yük (İleri güç faktörü) Şekil : Değişik yükler için gerilim ve akım fazörleri Bu şekilde j Xs armatür reaktansı nedeniyle gerilim düşümü, δ armatür reaktansı gerilim düşümünden kaynaklanan faz gecikmesidir. Bu diyagramlar yüke sabit terminal gerilimlerinde sabit güç verildiğini varsayar. Gereken EMK değerinin indüktif yük için daha büyük, kapasitif yük için daha küçük olduğuna dikkat ediniz. Böylece eğer EMK sabit kalırsa (sabit hız ve uyarı akımı) yük arttıkça, çıkış gerilimi kapasitif yük için artacak ve indüktif yük için azalacaktır. 4. CİHAZ İSTESİ -faz Kaynak Kontrolü Değişken -faz AC/DC Kaynak 60-5 Üç-faz Senkron Motor/Jeneratör-Sargılı Rotor Moment ve Hız kontrol paneli Deney 4-05

3 Dinamometre Makinası Anahtarlı üç-faz direnç yükü 67-4 Anahtarlı üç-faz indüktif yük 67- Anahtarlı üç-faz kapasitif yük 67- Sanal Ölçme (Çoklu /O ünitesi ve bilgisayar) veya Tek ve Üç-faz ölçme ve adet oltmetre ve Ampermetre paneli 5. DENEYİN YAPŞ 5. Ön Kurulum -faz Kaynak Kontrolü üzerindeki phase circuit breaker ve Single phase circuit breaker off durumuna getirerek güç kaynağının kapalı olduğundan emin olunuz Güç Kaynağı üzerindeki ayarlı kontrol çıkışını %0 konumuna getiriniz. Şekil deki devreyi kurunuz jeneratörünün üçgen bağlandığına dikkat ediniz Ayarlı DC + A GS ø F F W U U W 0A A - Yük bağlantıları aşağıda gösterilmiştir Rezistif Yük Bağlantısı İndüktif Yük Bağlantısı Kapasitif Yük Bağlantısı Şekil : Uygulama, ve için bağlantı devresi Deney 4-05

4 Not: Sanal ölçme,, ve,, gösterildiği şekilde bağlanmalıdır. Gösterilen şekilde bağlanmadığında, ve, kullanan üç-faz wattmetre doğru çalışmaz. 5. Kontrol Ayarları 60-5 Güç Kaynağı -faz güç sigortalarının açık off durumda olduğunu kontrol ediniz. Ayarlı kontrol çıkışını %0 konumuna getiriniz. Değişken AC/DC güç kaynağının çıkış anahtarını DC konumuna getiriniz Kaynak Kontrolü phase circuit breaker ve Single phase circuit breaker anahtarının kapalı on durumunda olduğunu kontrol ediniz Yeşil on/off düğmesini kullanarak ana AC güç kaynağını açınız (off). Yuvarlak düğmeleri saatin tersi yönünde dönebilecekleri en son konuma (zorlamadan) getiriniz. Dinamometreyi hız modu (speed mode) soketine takınız. Demand voltage anahtarını + e getiriniz. Güç (power) düğmesine basınız (yeşil yanacaktır). Dinamometre güç (Dynamometer power) on düğmesine basınız (bitişik kırmızı ED yanar). Güvenlik notu:. Jeneratörün hızını sıfıra getirmeden önce her zaman 60-5 güç kaynağının DC çıkışını sıfıra getiriniz.. Dinamometre 5 dakikadan uzun süre kullanılmadığında dinamometre güç off düşmesine basınız. Tekrar devam etmek için on düğmesine basınız USB Sanal ölçüm için bilgisayarınız açın ve sanal ölçüm yazılımını başlatınız. 5. Uygulama - Rezistif Yükle Gerilim Regülasyonu - Anahtarlı üç-faz direnç yükünü Şekil te gösterilen bağlantı şekli ile jeneratör çıkışına bağlayınız. Tüm anahtarların açık (off) durumunda olduğunu kontrol ediniz ünitesindeki -faz sigortaları kapatınız (on). Deney

5 - Sanal ölçüm yazılımını (veya voltmetre ve ampermetre ölçüm panelini kullanıyorsanız panelini) kullanarak jeneratör hızını 500 rpm ayarlayınız. Bu uygulama boyunca hızın Değişken DC güç kaynağını kullanarak alan akımını çıkış hat-hat gerilimini 00 olana kadar yavaş yavaş artırınız. Aşağıdaki tabloda verilen yük değerleri için çıkış hat-hat gerilimi ve yük akımı değerlerini sırasıyla kayıt ediniz. Alan geriliminin bu uygulama boyunca sabit kalmasına dikkat ediniz. Yük Direnci (Ω) Anahtar pozisyonu Tüm Tüm anahtarlar kapalı (on) Tüm 950R ve 950R 770R ler açık (off) Tüm 950R ve 7700R 950R ler açık (off) Hız = 500 rpm Tüm 950R ler kapalı (on), diğer tüm anahtarlar açık (off) Tüm 950R ve 770R 950R ler açık (off) Çıkış Hat-Hat Gerilimi () 5- Sanal ölçüm yazılımını (veya voltmetre ve ampermetre ölçüm panelini kullanıyorsanız panelini) kullanarak jeneratör hızını 000 rpm düşürünüz. Bu uygulama boyunca hızın Aşağıdaki tabloda verilen yük değerleri için çıkış hat-hat gerilimi ve yük akımı değerlerini sırasıyla kayıt ediniz. Alan geriliminin bu uygulama boyunca sabit kalmasına dikkat ediniz. Deney

6 Yük Direnci (Ω) Anahtar pozisyonu Tüm Tüm anahtarlar kapalı (on) Tüm 950R ve 950R 770R ler açık (off) Tüm 950R ve 7700R 950R ler açık (off) Hız = 000 rpm Tüm 950R ler kapalı (on), diğer tüm anahtarlar açık (off) Tüm 950R ve 770R 950R ler açık (off) Çıkış Hat-Hat Gerilimi () Güç kaynağının -faz sigortalarını açınız (off) ve ayarlı kontrol çıkışını %0 konumuna getiriniz. 8- Sanal ölçüm yazılımını (veya voltmetre ve ampermetre ölçüm panelini kullanıyorsanız panelini) kullanarak jeneratör hızını sıfıra getiriniz. 5. Uygulama - İndüktif Yükle Gerilim Regülasyonu - Anahtarlı üç-faz indüktif yükünü Şekil te gösterilen bağlantı şekli ile jeneratör çıkışına bağlayınız. Tüm anahtarların açık (off) durumunda olduğunu kontrol ediniz ünitesindeki -faz sigortaları kapatınız (on). - Sanal ölçüm yazılımını (veya voltmetre ve ampermetre ölçüm panelini kullanıyorsanız panelini) kullanarak jeneratör hızını 500 rpm ayarlayınız. Bu uygulama boyunca hızın Değişken DC güç kaynağını kullanarak alan akımını çıkış hat-hat gerilimini 00 olana kadar yavaş yavaş artırınız. Aşağıdaki tabloda verilen yük değerleri için çıkış hat-hat gerilimi ve yük akımı değerlerini sırasıyla kayıt ediniz. Alan geriliminin bu uygulama boyunca sabit kalmasına dikkat ediniz. Deney

7 Hız = 500 rpm Yük İndüktansı (H) 67- Anahtar Pozisyonu Çıkış Hat-Hat Gerilimi () Tüm.7 Tüm anahtarlar kapalı (on) Tüm H ler kapalı (on), diğer 4 Tüm 6H ve H ler kapalı (on), diğer 6 Tüm 6H ler kapalı (on), diğer Tüm H ler kapalı (on), diğer 5- Sanal ölçüm yazılımını (veya voltmetre ve ampermetre ölçüm panelini kullanıyorsanız panelini) kullanarak jeneratör hızını 000 rpm düşürünüz. Bu uygulama boyunca hızın Aşağıdaki tabloda verilen yük değerleri için çıkış hat-hat gerilimi ve yük akımı değerlerini sırasıyla kayıt ediniz. Alan geriliminin bu uygulama boyunca sabit kalmasına dikkat ediniz. Hız = 500 rpm Yük İndüktansı (H) 67- Anahtar Pozisyonu Çıkış Hat-Hat Gerilimi () Tüm.7 Tüm anahtarlar kapalı (on) Tüm H ler kapalı (on), diğer 4 Tüm 6H ve H ler kapalı (on), diğer 6 Tüm 6H ler kapalı (on), diğer Tüm H ler kapalı (on), diğer Güç kaynağının -faz sigortalarını açınız (off) ve ayarlı kontrol çıkışını %0 konumuna getiriniz. 8- Sanal ölçüm yazılımını (veya voltmetre ve ampermetre ölçüm panelini kullanıyorsanız panelini) kullanarak jeneratör hızını sıfıra getiriniz. Deney

8 5. Uygulama - Kapasitif Yükle Gerilim Regülasyonu - Anahtarlı üç-faz kapasitif yükünü Şekil te gösterilen bağlantı şekli ile jeneratör çıkışına bağlayınız. Tüm anahtarların açık (off) durumunda olduğunu kontrol ediniz ünitesindeki -faz sigortaları kapatınız (on). - Sanal ölçüm yazılımını (veya voltmetre ve ampermetre ölçüm panelini kullanıyorsanız panelini) kullanarak jeneratör hızını 500 rpm ayarlayınız. Bu uygulama boyunca hızın Değişken DC güç kaynağını kullanarak alan akımını çıkış hat-hat gerilimini 00 olana kadar yavaş yavaş artırınız. Aşağıdaki tabloda verilen yük değerleri için çıkış hat-hat gerilimi ve yük akımı değerlerini sırasıyla kayıt ediniz. Alan geriliminin bu uygulama boyunca sabit kalmasına dikkat ediniz. Yük Kapasitansı (µf) Hız = 500 rpm 67-4 Anahtar Pozisyonu Çıkış Hat-Hat Gerilimi () Tüm Tüm µf lar kapalı (on), diğer Tüm µf lar kapalı (on), diğer Tüm µf ve µf lar kapalı (on), diğer 4 Tüm 4 µf lar kapalı (on), diğer 5 Tüm µf ve 4 µf lar kapalı (on), diğer 6 Tüm µf ve 4 µf lar kapalı (on), diğer 7 Tüm anahtarlar kapalı (on) 5- Sanal ölçüm yazılımını (veya voltmetre ve ampermetre ölçüm panelini kullanıyorsanız panelini) kullanarak jeneratör hızını 000 rpm düşürünüz. Bu uygulama boyunca hızın Aşağıdaki tabloda verilen yük değerleri için çıkış hat-hat gerilimi ve yük akımı değerlerini sırasıyla kayıt ediniz. Alan geriliminin bu uygulama boyunca sabit kalmasına dikkat ediniz. Deney

9 Yük Kapasitansı (µf) Hız = 000 rpm 67-4 Anahtar Pozisyonu Çıkış Hat-Hat Gerilimi () Tüm Tüm µf lar kapalı (on), diğer Tüm µf lar kapalı (on), diğer Tüm µf ve µf lar kapalı (on), diğer 4 Tüm 4 µf lar kapalı (on), diğer 5 Tüm µf ve 4 µf lar kapalı (on), diğer 6 Tüm µf ve 4 µf lar kapalı (on), diğer 7 Tüm anahtarlar kapalı (on) Güç kaynağının -faz sigortalarını açınız (off) ve ayarlı kontrol çıkışını %0 konumuna getiriniz. 8- Sanal ölçüm yazılımını (veya voltmetre ve ampermetre ölçüm panelini kullanıyorsanız panelini) kullanarak jeneratör hızını sıfıra getiriniz Kaynak Kontrolü -faz ve Tek-faz sigortalarını (Single phase circuit breaker) sigortalarını açınız (off). 6. SONUÇAR a) Uygulama için çıkış hat gerilimini yük akımı değerlerine karşılık çiziniz. b) Uygulama için çıkış hat gerilimini yük akımı değerlerine karşılık çiziniz. c) Uygulama için çıkış hat gerilimini yük akımı değerlerine karşılık çiziniz. d) Uygulama ve için elde edilen maksimum yük akımlarındaki gerilim regülasyonu değerlerini hesaplayınız. 7. SORUAR a) Gerilim regülasyonu ve güç faktörü arasındaki ilişkiyi elde ettiğiniz sonuçları kullanarak yorumlayınız. b) Geri güç faktöründe çıkış gerilimin yükle birlikte azalmasının nedenini belirtiniz. c) İleri güç faktöründe çıkış gerilimin yükle birlikte artmasının nedenini belirtiniz. Deney