CN203706573U - 凸极发电机实训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种凸极发电机实训装置，包括面板，所述面板上设有原动机（2）、发电机（3）、并网开关（4）、隔离变压器（5）、调节器（6）及变频器（1），所述原动机（2）输入端与电源电连接，所述原动机（2）输出端与所述发电机（3）电连接，所述发电机（3）与并网开关（4）电连接；所述并网开关（4）与隔离变压器（5）电连接；所述调节器（6）与变频器（1）电连接，所述变频器（1）与原动机（2）电连接。采用本实用新型的技术方案，能够了解典型发电机的性能特性，掌握与电网的同步、并联和加载的情况，更具体的实现凸极发电机的性能测试。

Description

凸极发电机实训装置

技术领域

本实用新型属于教育演示用具领域，具体涉及一种凸极发电机实训装置。

背景技术

试验演示教学作为现代科学教育体系中的重要组成部分，利用教学仪器对学生进行科学知识的演示，更加的形象、直观，提高了学生的动手能力，使得学生更容易理解和接受所学知识，尤其是一些理论性较强的科学知识，经过教学仪器的演示和亲手操作，学生才能更加深刻的理解其原理，了解其应用。

实用新型内容

为满足现代教学使用要求，本实用新型提供一种凸极发电机实训装置，通过该装置进行演示试验，能够了解典型发电机的性能特性，掌握发电机与电网的同步、并联和加载的情况，更具体的实现凸极发电机的性能测试。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种凸极发电机实训装置，包括面板，所述面板上设有原动机、发电机、并网开关、隔离变压器、调节器及变频器，原动机输入端与电源电连接，所述原动机输出端与所述发电机电连接，所述发电机与并网开关电连接；所述并网开关与隔离变压器电连接；所述调节器与变频器电连接，所述变频器与原动机电连接。

进一步，所述发电机与并网开关之间的线路上设有三相同步表。

进一步，所述原动机与发电机之间的线路上设有保护继电器，所述保护继电器与计算机电连接。

进一步，所述原动机与发电机之间的线路上、同步发电机与并网开关之间的线路上及调节器与变频器之间的线路上均设有电流互感器，所述电流互感器与所述保护继电器电连接。

进一步，所述面板上还设有控制整个设备的紧急开关。

本实用新型的有益技术效果在于：

（1）通过在面板上设有发电机和原动机，能够模拟电力系统的发电；

（2）通过在面板上设有三相同步表，可显示发电机的相序、电压及频率，便于发电机同步并网；

（3）通过在各个设备之间连接的线路上设有电流互感器，能够检测多个线路中的电流值；

（4）通过在试验台的上方设有保护继电器，能够监控和测试故障，保护面板上的设备。

附图说明

图1是本实用新型凸极发电机实训装置的结构框图；

图2是本实用新型凸极发电机实训装置的部分面板图；

图3是本实用新型凸极发电机实训装置的另一部分面板图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1-3所示，是本实用新型提供的PS100凸极发电机实训装置，包括试验台，试验台上安装有面板，面板上设有变频器1、原动机2、发电机3、并网开关4、隔离变压器5、调节器6及三相同步表7。原动机2输入端与电源电连接，所述原动机2输出端与所述发电机3电连接，所述发电机3与并网开关4电连接；所述并网开关4与隔离变压器5电连接；所述调节器6与变频器1电连接，所述变频器1与原动机2电连接。发电机3与并网开关4之间的线路上设有三相同步表7。原动机2与发电机3之间的线路上设有保护继电器8，所述保护继电器8与计算机电连接。原动机与发电机之间的线路上、同步发电机与并网开关之间的线路上及调节器与变频器之间的线路上均设有电流互感器9，电流互感器9与所述保护继电器8电连接。

原动机2的输入端与电源电连接，原动机2输出端与发电机3电连接，能够实现模拟电力系统发电；发电机3与并网开关4电连接，能够实现同步并网；并网开关4与隔离变压器5电连接，通过隔离变压器5输入绕组与输出绕组的改变，当系统出现故障，实现设备与电网隔离；调节器6与变频器1电连接，能够实现变频器频率与转速调节；变频器1与原动机2电连接，能够改变原动机的频率和转速；发电机3与并网开关4之间的线路上设有三相同步表7，能够显示多台发动机的相序及电压是否相同；原动机与发电机之间设有保护继电器8，用电缆将其与计算机连接，保护整个线路上的设备。

其中，隔离变压器5连接有负载11，负载11为阻抗性负载、电容性负载及电感性负载，根据负载的变化调节输入绕组与输出绕组的电流，且将负载与电网隔离，不破坏电网。负载采用星型方式连接。

三相同步表7，能够显示多个发电机相序、电压及频率是否相同，进行发电机的同步并网。该同步并网可采用自动并网和手动并网两种方式。

面板上还设有一个控制整个设备的紧急开关10，如某一线路发生故障时，能够及时切断连接线路，保护面板上设备。

综上所述，通过调节器6调节变频器1，使之改变原动机2的频率和转速，最终达到发电机与电网同步，再通过三相同步表可控制空开进行自动和手动并网。

下面对该实训装置使用环境及装置中各设备参数进行描述：

原动机可以直接与电源相连，也可以选用PS160中枢来供电

独立的电源:三相380V±5%，16A,50HZ；

电源PS160中枢；

工作环境:通风良好的实验室环境；

保存温度:–25℃到+55℃(运输过程)；

使用温度:+5℃到+40℃；

相对湿度:80%<31℃，直线下降至50%，温度为40℃；

发电机:功率：5KVA，额定电压：400/230V,额定电流：9A频率：50HZ；

转速：1500r/min，自动电压调节器(AVR)或者手动控制；

原动机:7.5kW，额定电压380V，额定电流15.4A，额定转速1450r/min。

GENERATOR WINDING为3个独立绕组，实验时需将绕组连接为星型方式。

EXCITATION WINDING可进行手动和自动切换。切换到手动时调节实验台正面下方的单相自耦调压器来调节励磁电压。切换到自动时实验台自动选择合适的励磁电压。由于各个地区用电电压不同，在自动时，还设有粗调和微调来精确调整励磁电压以符合用户需求。

实验室时，PRIME MOVER CONTROL SPEED METER通过调节器直观观察原动机频率与转速之间的关系。

SYNCHRONOUS LAMPS可切换自动和手动并网。SYNCHRONOUS LAMPS下方对应2个空开，左侧为自动并网开关，右侧为手动并网开关。开启自动并网开关时，调节控制部分的电位器PRIME MOVER CONTROL，使SYNCHRONOUSLAMPS绿色指示灯（12点钟位置）亮起，即表示发电机与电网同步，此时实验台自动并网。当要切换手动档时，务必要等SYNCHRONOUS LAMPS绿色指示灯亮起后即发电机与电网同步后才可合闸并网，否则发电机与电网未同步时并网会导致实验台短路烧毁。

SYNCHRONOUS LAMPS LINE1和LINE2部分分别代表发电机相序和电网相序，将LINE1和LINE2连接到SYNCHRONOUS LAMPS对应的端子上，指示灯依次亮起则表示发电机相序和电网相序一致。若全亮或者不亮则表示发电机相序和电网相序不一致，需调换发电机或三相电源任意二根端线以改变相序。

TRANSDUCERS4组TRANSDUCERS可根据需要自行选择。

RESISTIVE LOAD3组同样的电阻负载，每组分4个档位，阻值分别为无穷大，170欧，125欧，70欧。

INDUCTIVE LOAD3组同样的电感负载，每组分4个档位，感值分别为无穷大，260mH，130mH，130mH。

CAPACITIVE LOAD3组同样的电容负载，每组分4个档位，容值分别为无穷大，20uF，23uF，40uF。

面板上的0.15PU表示12mH电感。

POWER INDICATOR三相电压监测，缺少任何一相电压指示灯都不会亮。

下面是该实训装置的操作说明：

PS100采用三相五线制输入，可单独连接实验台背面Power Input端口进行独立供电。也可连接实验台背面的Modular power system hub航插和PS160组合由PS160统一供电。启动实验台时要先闭合实验台背面的空开（单独供电的情况下），然后再闭合实验台正面的空开，或者直接开启实验台正面空开（由PS160供电的情况下），实验前请先将实验台侧面的紧急控制端口短接，将所有按钮拨到断开位置，然后根据实验要求接线，确认接线无误后依次打开开关进行试验。实验完成后，请将所有开关断开，确定整个系统没有电后将连接线拆下，归置好后离开。

本实用新型的凸极发电机实训装置并不限于上述具体实施方式，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。

Claims (5)

1.一种凸极发电机实训装置，包括面板，其特征是：所述面板上设有变频器（1）、原动机（2）、发电机（3）、并网开关（4）、隔离变压器（5）及调节器（6），其特征是：原动机（2）输入端与电源电连接，所述原动机（2）输出端与所述发电机（3）电连接，所述发电机（3）与并网开关（4）电连接；所述并网开关（4）与隔离变压器（5）电连接；所述调节器（6）与变频器（1）电连接，所述变频器（1）与原动机（2）电连接。

2.如权利要求1所述的凸极发电机实训装置，其特征是：所述发电机（3）与并网开关（4）之间的线路上设有三相同步表（7）。

3.如权利要求2所述的凸极发电机实训装置，其特征是：所述原动机（2）与发电机（3）之间的线路上设有保护继电器（8），所述保护继电器（8）与计算机电连接。

4.如权利要求3所述的凸极发电机实训装置，其特征是：所述原动机（2）与发电机（3）之间的线路上、发电机（3）与并网开关（4）之间的线路上及调节器（6）与变频器（1）之间的线路上均设有电流互感器（9），所述电流互感器（9）与所述保护继电器电连接。

5.如权利要求1所述的凸极发电机实训装置，其特征是：所述面板上还设有控制整个设备的紧急开关（10）。