Electrical Engineering
Laboratory III
การทดลอง
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
One Phase Transformer
Three Phase Transformer
DC Machine (DC Motor)
Induction Machine (Induction Motor)
Synchronous Motor
Synchronous Generator
Alternator Synchronizing (Generator Synchronizing)
One Phase Transformer
วัตถุประสงค์
- Turn Ratio
- Calculate the Equivalent Circuit of non ideal transformer
- Find out the transformer parameters
โครงสร้ างของหม้ อแปลง 1 เฟส
A) Core type
B) Shell type
หาความสัมพันธ์ระหว่าง
• Vp กับ Vs
• Ip กับ Is
แบบจาลองของหม้ อแปลง 1 เฟส
• แบบจาลองทางอุดมคติ
• แบบจาลองทางปฏิบตั ิ
แบบจาลองทางอุดมคติ
แบบจาลองทางปฏิบตั ิ
การหาพารามิเตอร์ ของหม้ อแปลง 1 เฟส
Determination of transformer parameter by
measurement
• Open circuit test
– Provides magnetizing reactance and core loss resistance
– Obtain components are connected in parallel
• Short circuit test
– Provides combined leakage reactance and winding
resistance
– Obtain components are connected in series
Open circuit test
Po_p
I
Xp
Rp
Xs
Rs
W
Io_p
V
Xm_p
Rc_p
Vo_p
Equivalent circuit for open circuit test, measurement at the primary side.
Po_p
I
V
Vo_p
Simplified equivalent
circuit
W
Io_p
Xm_p
Rc_p
Short Circuit Test
Xp
Rp
Xs
W
Equivalent circuit for
short circuit test,
measurement at the
secondary side
Ish_s
I
V
Vsh_s
Xp / T2
Simplified equivalent
circuit for short circuit
test
Psh_s
Rs
Rp / T2
Xs
Psh_s
Rs
W
Ish_s
I
V
Vsh_s
Three Phase Transformer
วัตถุประสงค์
Draw The Circuit Diagram of Three Phase Transformer for
wye – wye
delta – delta
wye – delta
delta – wye
Determine the current and voltage relationships for both sides of the transform
wye – wye
delta – delta
wye – delta
delta – wye
โครงสร้ างของหม้ อแปลงไฟฟ้า 3 เฟส
การต่อแบบ Y
Vline-line
V = Vphase=
Vline-line
3
การต่อแบบ Delta
V=Vline-line
Vline-line
การตรวจสอบการต่อขดลวดแบบ Delta
V
E
ต้องวัดแล้วได้แรงดัน (V) = 0
ชนิดของหม้ อแปลงไฟฟ้า 3 เฟสและการใช้ งาน
ด้านปฐมภูมิ ด้านทุติยภูมิ
1.
2.
เดลต้า
เดลต้า
เดลต้า
วาย
3.
4.
วาย
วาย
เดลต้า
วาย
ลักษณะงานที่ใช้
ใช้ในงานอุตสาหกรรม
ใช้งานทัว่ ไป และ งาน
อุตสาหกรรม
ใช้ในระบบสายส่ งแรงสู ง
ไม่ค่อยมีใช้ เนื่องจากมีปัญหา
ทางฮาร์มอนิกส์ และทาระบบ
ให้สมดุลยาก
ตัวอย่างการต่อขดลวดแบบ Y - Delta
Y
Delta
รหัสการต่อ
หม้อแปลง 3
เฟส
Three-phase Transformer Relations
Primary and Secondary Phase Windings Placed
Transformer
Voltage Phase
Shift
on the Same
Connection
Relation
*
Leg
Wye-Wye
VAN is in phase with Van Zero
A and a
Wye-Delta VAN is in phase with Vab 30°
A and ab
Delta-Wye VAB is in phase with Van –30°
AB and a
Delta-Delta VAB is in phase with Vab Zero
AB and ab
* Note: Phase shift lead between line-to-line voltages, VAB and Vab, and
line-to-neutral voltages, VAN and Van, and line currents, IA and Ia.
Open Delta Connection
V=Vline-line
Vline-line
L
O
A
D
DC Machine
(DC Motor)
วัตถุประสงค์
The DC Series Motor and DC Shunt Motor
The Construction of DC Machines
The Classification according to form of excitation
Torque and Speed Equation
Efficiency
วัตถุประสงค์
The DC Compound Motor
The Classification according to form of excitation
List the advantages of DC compound motor by using
series field and shunt field
Torque and Speed Equation
Effieciency
หลักการทางาน
โครงสร้ างของ DC Machine
DC Series Motor
DC Shunt Motor
DC Compound Motor
Cumulative Compound
DC Compound Motor
Differential Compound
เปรี ยบเทียบ DC Motor แต่ละชนิด
เปรี ยบเทียบ DC Motor แต่ละชนิด
Synchronous Machine
โครงสร้ าง
Salient Pole
Cylindrical
Exciter
Synchronous Generator
วัตถุประสงค์
The Three Phase Alternator
- Explain the no load saturation curve of the alternator
- Explain the short circuit characteristics of the alternator
- Explain the open circuit characteristics of the alternator
หลักการทางาน
1 เฟส
f 
P n
Pn

2 60 120
3 เฟส
วงจรสมมูล
• ความต้านทานขดลวดอาร์เมเจอร์ (RA)
• อาร์เมเจอร์ลีกเกจรี แอคแทนซ์ (XL)
• อาร์เมเจอร์รีแอคชัน่ (XA)
การหาพารามิเตอร์ ต่างๆ
• หา Synchronous Impedance (ZS) โดยการทดสอบแบบ เปิ ด
วงจร และ ลัดวงจร
Xs =
=
Zs =
Synchronous Reactance
XL +XA
Synchronous Impedance
= R A + jXs
Open Circuit Test
Short Circuit Test
Open Circuit Test
No Load Test
หา ZS
Zs 
EGOC
I SC
Zs 
Vt
I ASC
Synchronous Motor
วัตถุประสงค์
The Synchronous Motor
- The Construction and classification of three phase synchronous
machines
- Determine the starting characteristics of 3-phase synchronous
motor
- How can a synchronous motor act as variable inductance of
capacitance
- Explain the DC current vs Ac current characteristics curve for the
synchronous motor
หลักการทางาน
สนามแม่ เหล็กหมุนด้ วยความเร็วซิงโครนัส
ns 
120 f
P
r/min
การเริ่มเดินเครื่องมอเตอร์ ด้วยหลักการเหนี่ยวนา
Stator
Stator
Stator
Rotor
Rotor
Rotor
(b)
(c)
(a)
การเริ่มเดินเครื่องมอเตอร์ ด้วยหลักการเหนี่ยวนา
ขดลวด Damper ช่วยเดินเครื่ อง
วงจรสมมูล
RA
IF
XS=XL+XA
+
Ebc
E
IA
V
-
Exciter
Synchronous Motor
EC  V - IA (R A +jXS )
= V - IA ZS
ผลจากการปรับ DC Exciter (EC) ต่อมุมประกอบกาลัง
ความสัมพันธ์ระหว่าง IA กับ IF
Alternator Synchronization
วัตถุประสงค์
- The Reason why do the Alternator Synchronization
- What Things to check before do the Alternator Synchronization
- Explain How to do the Alternator Synchronizion.
หลักการต่ อเครื่องกาเนิดไฟฟ้ าขนานกับระบบ
1) แรงดันไฟฟ้ าของเครื่ องกาเนิดไฟฟ้ า กับ ระบบ ต้องเท่ากัน
2) ความถี่ของเครื่ องกาเนิดไฟฟ้ า กับ ระบบ ต้องเท่ากัน
3) ลาดับเฟสของเครื่ องกาเนิดไฟฟ้ า กับ ระบบ ต้องตรงกัน
การขนานด้ วยหลักการไฟ 3 ดวงดับ
E1
E1 = E max sinE t
E2
E2 = Emaxsin E t-120
E3 = Emaxsin t-240
E3
L2
L3
L1
V1
V2
V1 = Vmaxsin V t-1 
V3
V2 = Vmaxsin V t-2 
Synchronous
Generator
V3 = Vmax sin V t-3 
กรณี เฟสไม่ตรงกัน
E1
V3
L1
L3
V2
E2
V1
E3
L2
Amplitude
L1 On
E1
time
V1
L1 Off
หลอดไฟทั้ง 3 ดวง ติด-ดับ สลับกันไปเรื่อยๆ
กรณี แรงดันขนาดไม่ตรงกัน
L1
E1
V1
L3
V3
E2
V2
E3
L2
Amplitude
L1 On
E1
L1 Off
V1
time
หลอดไฟทั้งสามดวงสว่ าง
กรณี ความถี่ขนาดไม่ตรงกัน
E1
V
V1
E
V3
E2
E3
V2
Amplitude
L1 On
L1 Off
E1
time
V1
หลอดไฟทั้ง 3 ดวง จะกระพริบพร้ อมกัน
Induction Machine
โครงสร้ าง
หลักการทางาน
สลิป (Slip)
วงจรสมมูล
คุณลักษณะจากการทางานของ Induction Motor
คุณลักษณะจากการทางานของ Induction Motor
B มี Rotor Impedance มากกว่า A
• Torque/speed and current/speed curves for a standard motor A
• Torque/speed and current/speed curves for a high-torque motor B
ความถี่เปลี่ยนแปลง
f  ns  nr
FLC
FLT