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介绍
现代电力系统是一个现代的工程奇迹,提供瞬时功率精确的电压和频率要求广泛的工业、商业和私人客户。
在电力系统包括发电、输电和配电系统。
输电线路的连接这些系统之间的联系。
三相,单相电路传输电力从一代到最终用户。
电力课程介绍工程学生所需的概念的理解电力系统。
通常涉及的主题有:
- 三相电路和电力系统
- 单、三相变压器
- 直流电机和发电机
- 同步电动机和发电机
- 感应电动机
能力课程的目标是提供一个了解电机的物理结构,基本的操作规律,外部特征和性能之间的关系的等效电路模型。
权力当然也有参加实验室的工科学生收益的实际操作经验和直觉的电机和系统。
典型的实验室需要学生连接电源电路,不同参数的运行和记录数据,减少了数据和执行计算,然后写一个实验报告。
这个文件交换包含八个虚拟实验室力量伴随实验室作业。
实验室,实验室作业模拟实际硬件实验室操作和所需的任务。
每个实验室的目的是让学生积极调查发生了什么变化时的参数。
每个实验室允许学生改变某些参数和结果数据。
实验室作业提供实验室目标、模型描述,实验任务,和分析任务。
虚拟实验室能力总结
下面的描述,总结了虚拟实验室实验和分析任务:
三相电路实验室
描述:平衡三相源、输电线路和怀依/δ负载
实验任务:运行模型范围的负载阻抗与怀依单独和联合怀依/δ不同输电线路长度
分析任务:用等效电路模型来验证模型性能,计算电路的效率和比较权力交付给怀依和增量加载
三相电源实验室
描述:平衡怀依源与升压和降压变压器与三线串、并联RLC传输线和负载
实验任务:运行模式与个别串联RLC负载和并联RLC负载下真实而复杂的电力负荷
分析任务:使用三相复杂的权力关系来验证电压,电流,功率预测模型中
单相变压器实验室
描述:单相交流源,理想变压器,负载阻抗与断路器短和变压器开路
实验任务:模型范围的实际运行,无功,而复杂的负载阻抗和执行开放和短的测试
分析任务:为每个加载计算效率和电压调节,使用开放/短开发等效电路参数的测试结果,使用等效电路模型来验证该模型的性能
三相变压器实验室
描述:平衡三相星形连接源,三相非理想变压器,星形连接并联RLC负载
实验任务:使用星形连接和三角形接并联RLC负载运行模式为真实的,被动的,和复杂的负载,运行模型WYE-real负载,WYE-WYE,δ,WYE-Delta,和Delta-WYE变压器连接,重复使用三角洲负载
分析任务:使用手验证模型的性能计算和变压器等效电路模型,讨论各种变压器连接效率和总输出功率的影响
直流串激电动机实验室
描述:10点/ 1750 RPM和可调直流直流串激电动机端电压和机械负载转矩
实验任务:调整直流电压达到10马力输出在1750 RPM,那么机械负载转矩变化,调整直流电压值高于和低于最初的直流电压在不同负载转矩
分析任务:情节高频矩、torque-armature电流、和马力曲线,使用电动机的等效电路模型来验证模型的性能,并比较曲线的曲线发展直流并励电动机
直流并励电动机实验室
描述:10点/ 1750 RPM直流并励电动机可调直流端电压和机械负载转矩
实验任务:调整直流电压达到10马力输出在1750 RPM,那么机械负载转矩变化,调整直流电压值高于和低于最初的直流电压在不同负载转矩
分析任务:情节高频矩、torque-armature电流、和马力曲线,使用电动机的等效电路模型来验证模型的性能,并比较曲线的曲线为直流串激电动机开发
同步发电机的实验室
描述:星形连接,10.2 kVA, 460 V rms, 60赫兹,1800 RPM与可调直流磁场发生器电压和发电机速度、三相并联RLC负载阻抗和三相断路器
实验任务:执行开放和短路测试,运行模型归纳复杂负载和负载电容复杂
分析任务:画出开放和短路特性,确定同步电抗,使用发电机的等效电路和功率流模型来验证该模型的性能
同步电机实验室
描述:
星形连接,10.2 kVA, 762 V rms, 60赫兹,1800 RPM,凸极转子电机与三相平衡源,可调直流电压和机械负荷
实验任务:设置恒定的直流励磁电压和机械负载变化,记录诱导扭矩,电枢电流和转矩角,设置恒定的机械负荷
分析任务:画出相量图代表三个负载条件来确定负载变化的影响,为一个常数情节相量图机械载荷与不同领域的电流来确定励磁电流变化的影响,情节电动机的v形曲线和功率因数与励磁电流
请注意
- 三相电源实验室将错误如果δ连接之间的隔离传感器无根据的网络。使用星形连接的接地变压器和负荷
- 直流电机实验室可以运行超出了电机失速扭矩导致负面力量和旋转速度。
- 电动机和发电机模型不考虑摩擦和风阻损失
确认
承认的贡献乍得艾莉,MathWorks,布兰妮巴克斯特,你ECE毕业生,和托马斯•里德,屠ECE研究生
引用作为
道格拉斯Jusssaume (2023)。虚拟电机与电力电子工程实验室(//www.tatmou.com/matlabcentral/fileexchange/97027-electrical-engineering-virtual-electric-machine-power-labs), MATLAB中央文件交换。检索。
斯蒂芬·j·查普曼:电机的基本面,第五版,麦格劳希尔,纽约,2012年Bhag大师和Huseyin r . Hiziroglu:电机和变压器,第三版,牛津大学出版社,牛津,2001年Prabha Kindur:电力系统稳定与控制,麦格劳-希尔,纽约,1994年
1 -三相电路实验室
2 -单相变压器实验室
3 -直流并励电动机实验室
4 -同步发电机实验室
5 -直流串激电动机实验室
6 -三相变压器实验室
7 -同步电机实验室
8 -三相电源实验室
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