Упрощенная векторная диаграмма синхронного генератора

Векторные диаграммы синхронного генератора Построим векторную диаграмму явнополюсного синхронного генератора, работающего на активно – индуктивную нагрузку, используя

Построим векторную диаграмму явнополюсного синхронного генератора, работающего на активно – индуктивную нагрузку, используя уравнение (2.62). Ток отстает по фазе от ЭДС .

Для построения используются следующие данные: ЭДС генератора в режиме XX ; ток нагрузки ; угол сдвига фаз между током и ЭДС ; продольное и поперечное индуктивные сопротивления реакции якоря; активное сопротивление фазной обмотки статора.

Порядок построения векторной диаграммы следующий (рис. 2.17,а):

1. Откладывается в произвольном направлении вектор ЭДС .

2. Под углом к вектору проводится вектор тока . Вектор тока разложим на две составляющие: реактивную и активную .

3. Из конца вектора откладываются векторы

; ; ;.

4. Соединив конец вектора с точкой 0, получим вектор напряжения согласно уравнению (2.65).

Если нагрузка синхронного генератора будет активно – емкостная, то векторная диаграмма его представлена на рис.2.17, б.

Рис. 2.17.Векторные диаграммы явнополюсного синхронного

а) при активно – индуктивной нагрузке;

б) при активно – емкостной нагрузке

При этом вектор тока , будет опережать вектор ЭДС на угол , а вектор ЭДС будет направлен согласно с вектором ЭДС , т.к. при емкостном характере нагрузки, реакция якоря имеет подмагничивающий характер. Остальные построения аналогичны.

Для неявноплюсного синхронного генератора векторная диаграмма строится на основании уравнения (2.63). Для различного характера нагрузки векторные диаграммы представлены на рис.2.18 а, б.

Рис. 2.18. Векторные диаграммы неявнополюсного синхронного генератора:

а) при активно – индуктивной нагрузке;

б) при активно – емкостной нагрузке

На основании выполненных построений можно сделать следующие выводы: основным фактором, влияющим на изменение напряжения нагруженного генератора, является продольная составляющая магнитного потока якоря, создающая ЭДС . При активно – индуктивной нагрузке напряжение на зажимах генератора при увеличении нагрузки уменьшается, так как реакция якоря в этом случае размагничивающая.

При активно – емкостной нагрузке напряжение при увеличении нагрузки увеличивается, так как реакция якоря – подмагничивающая.

4. Векторные диаграммы неявнополюсного синхронного генератора.

В неявнополюсных синхронных генераторах магнитные сопротивления по продольной и поперечной осям одинаковые, ; падения напряжения также равны, а суммы падений напряжений

(15.8)

Пренебрегая эдс от потоков рассеяния, уравнение напряжений для неявнополюсного генератора будет иметь вид

, (15.9)

. (15.10)

Выражению (15.10) соответствуют векторные диаграммы напряжений, приведенные на рис. 15.3, для синхронного генератора с неявновыраженными полюсами.

Рис. 15.3. Векторные диаграммы напряжений неявнополюсного генератора: а – активно-индуктивная нагрузка; б – емкостная нагрузка

Из приведенного выше материала следует, что чем меньше воздушный зазор, тем больше индуктивное сопротивление, тем больше влияние реакции якоря.

Увеличение воздушного зазора уменьшает влияние реакции якоря, но приводит к увеличению объема обмотки возбуждения, увеличению габаритов и удорожанию машины. Заниженный зазор приводит к тому же к снижению устойчивости и значительному влиянию нагрузки на характеристики машины.

5. Векторные диаграммы явнополюсного синхронного генератора.

Напряжение на выходе синхронного генератора с явновыраженными полюсами

, (15.6)

отражение на рис. 15.2, а. Через падение напряжений напряжения на выходе этого генератора

. (15.7)

Векторная диаграмма, соответствующая (15.7), приведена на рис. 15.2, б. Нагрузка на генератор активно-индуктивная.

Рис. 15.2. Векторные диаграммы синхронного генератора при работе на активно-индуктивной нагрузке, выраженные через: а – векторы эдс; б – векторы падений напряжений

Выражения (15.6) и (15.7) представляют собой уравнения напряжений явнополюсного синхронного генератора.

6. Упрощенные векторные диаграммы синхронного генератора.

Для цепи якоря неявнополюсного синхронного генератора можно составить уравнение

Ú = É + Éσа — ÍaRa , (6.12)

Ú = É — jÍa Xσa — ÍaRa = É + Éа — jÍaRσa — ÍaRa , (6.13)

Поскольку падение напряжения в активном сопротивлении обмотки якоря Ia Ra сравнительно невелико, им можно пренебречь. Заменяя, кроме того, в уравнении (6.13) Éа = — jIa Xa , получаем

Ú = É — jÍa Xa — jÍa Xσa = Е — jÍa Xсн .

Величину Xсн = Ха + Хва называют полным или синхронным индуктивным сопротивлением машины. Упрощенная векторная диаграмма и схема замещения, соответствующие уравнению (6.15), изображены на рис. 6.25,б,в; их широко используют при качественном анализе работы синхронной машины. Необходимо, однако, отметить, что при определении Е по упрощенной диаграмме получается несколько большее значение, чем по точной диаграмме (см. рис. 6.24, а), в которой учитывается насыщение

Упрощенную диаграмму синхронной явнополюсной машины можно также построить по общему уравнению (6.12)

Ú = É + Éσa — Ía Ra = É + Éаd + Éаq + Éσa — Ía Ra .

На рис. 6.26,а приведена векторная диаграмма, соответствующая уравнению (6.16). Если пренебречь малой величиной Ra , то

Ú = É + Éаd + Éаq + Éσa .

ЭДС Eσa , индуцируемую в обмотке якоря потоком рассеяния, можно представить в виде суммы двух составляющих, ориентированных по осям d-d и q-q:

Éσa = Éσad + Éσaq ,

Éσad = — jÍd Xσa ; Éσaq = — jÍq Xσa ,

Eσad = Eσa sin ψ = Ia Xσa sin ψ = Id Xσa ;

Еσaq = Eσa cos ψ = Ia Xσa cos ψ = IqXσa .

С учетом (6.18) вместо (6.17) получим

Ú = É + Éаd + Éаq + Éσad + Éσaq = É + Éd + Éq ,

Éd = Éаd + Éσad ; Éq = Éаq + Éσaq .

Векторная диаграмма, построенная по (6.20), приведена на рис. 6.26,б.

Заменим ЭДС соответствующими индуктивными падениями напряжения:

Ú = É — jÍd Xad — jÍq Xaq — jÍd Xσa — jÍq Xσa ,

Ú = É — jÍd Xd — jÍq Xq ,

где Xd = Xad + Xσa ; Xq = Хaq + Xσa .

Рис. 6.26. Упрощенные векторные диаграммы синхронной явнополюсной машины

Сопротивления Xd и Xq называют полными или синхронными индуктивными сопротивлениями обмотки якоря по продольной и поперечной осям.

На рис. 6.26, в приведена векторная диаграмма, построенная по (6.21). Если заданы векторы тока Ía и напряжения Ú, а угол ψ неизвестен, то его можно определить, проведя из конца вектора напряжения Ú отрезок аb, равный Ia Xq и перпендикулярный вектору тока Ía . При этом точка bбудет расположена на линии, соответствующей направлению вектора É , так как проекция отрезка ab на вектор Éq равна модулю этого вектора:

ab cos ψ = Ia Xq cos ψ = Iq Xq = Eq .

В некоторых случаях при качественном анализе явнополюсную машину заменяют эквивалентной неявнополюсной, у которой синхронное индуктивное сопротивление по обеим осям равно сопротивлению Xq рассматриваемой явнополюсной машины. Возможность такой замены следует из векторной диаграммы (рис. 6.26, в). Такая эквивалентная машина имеет вместо ЭДС Е эквивалентную ЭДС EQ (рис. 6.26, г), причем угол нагрузки θ остается одним и тем же.

ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА. РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ

Магнитные поля ротора и статора действуют в одной и той же магнитной цепи и поэтому оказывают взаимное влияние. Влияние поля статора на поле возбуждения получило название реакции якоря.

Магнитный поток статорной обмотки можно представить состо-

ке 6.19.1 указанные потоки изображены для одного проводника якорной обмотки). Эти потоки не совпадают по фазам, и поэтому полный магнитный поток Ф„ статорной обмотки равен их геометрической сумме:

ящим из двух потоков: поток, силовые линии которого замыкаются вокруг проводников якорной обмотки, в основном по немагнитным материалам, — магнитный поток рассеяния Ф,; поток, силовые линии которого замыкаются через ротор,— поток реакции якоря Фр, (на рисун-

Читайте также  Что такое генератор для спарка

Влияние на поле возбуждения оказывает только поток реакции якоря Фр,

Пренебрегая явлением насыщения стали и гистерезисом, можно считать, что поток реакции якоря Фр, пропорционален току якоря и совпадает с ним по фазе, подобно тому как и магнитный поток рассеяния.

Поскольку поток ротора Ф и поток реакции якоря Фр, вращаются синхронно, их можно складывать векторно:

где Ф, — результирующий магнитный поток — поток возбуждения.

Поперечная составляющая потока — реакция якоря практически не изменяет поле возбуждения по величине, а несколько искажает его, что имеет место при активной нагрузке. В этом можно убедиться при рассмотрении рисунка 6.19.2, где видно, что линии магнитной индукции поля статора с набегающей стороны полюса ротора направлены навстречу, а со сбегающей — в ту же сторону, что и линии магнитной индукции поля ротора. В результате на сбегающей стороне полюса ротора произойдет усиление магнитной индукции, а на набегающей — в равной степени ослабление (рис. 6.19.3).

Центр полюса на поверхности статора сместится в сторону, противоположную вращению ротора, и ось результирующего магнитного потока возбуждения Фв, проходящая через центры полюсов на поверхности статора, повернется относительно оси полюсов ротора на некоторый угол б , величина которого зависит от тока якоря, т.е. нагрузки.

Можно считать, что поперечная реакция якоря практически не изменяет ЭДС генератора, а только в незначительной степени изменяет ее фазу.

Построение векторной диаграммы синхронного генератора следует начать с изображения вектора Ф (рис. 6.19.4).

Создаваемая этим потоком ЭДС холостого хода изображается вектором Е , сдвинутым по фазе относительно потока в сторону отставания на угол 90°. Для случая активно-индуктивной нагрузки (этот вид нагрузки наиболее типичен) вектор тока якоря отстает от вектора возбуждающей его ЭДС на некоторый угол у/, величина которого зависит от соотношения активного и индуктивного сопротивлений в цепи фазы генератора.

По направлению вектора тока / откладывают вектор потока реакции якоря Фря, а затем выполняется геометрическое сложение указанных потоков. Результирующий магнитный поток Фв — это и будет тот поток, который пронизывает обмотку статора и индуцирует в ней ЭДС Е — ЭДС нагруженного генератора. Эта ЭДС генератора не является постоянной по величине и по фазе. Она зависит от величины и характера нагрузки.

При отсутствии тока в цепи статора (якоря) размагничивающий поток реакции якоря Фр.„ равен нулю и ЭДС генератора имеет

значение Ё=Ё . С появлением тока в статоре при активно-индуктивной нагрузке возникает размагничивающий магнитный поток и ЭДС генератора уменьшается, а вектор Ё поворачивается на угол 0, равный углу между осями магнитных потоков ротора и статора (якоря).

Влияние реакции якоря на ЭДС генератора можно учесть и количественно (графически), если ввести ЭДС реакции якоря ?р ,.

Она будет отставать от вектора потока реакции якоря на угол 90° (рис. 6.19.5).

Тогда ЭДС Е синхронного генератора при нагрузке можно представить как геометрическую сумму:

ЭДС реакции якоря удобно заменить уравновешивающим индуктивным падением напряжения:

где Хе, играет роль реактивного сопротивления, обусловленного потоком реакции якоря. Тогда

Напряжение на зажимах генератора будет меньше его ЭДС на величину внутреннего падения напряжения на сопротивлении якорной обмотки . Из-за фазового несовпадения эта разность должна быть векторной:

Каждая фаза якорной обмотки обладает не только активным, но и индуктивным сопротивлением. Это объясняется тем, что поток рассеяния Фs создает ЭДС рассеяния Е„ для учета которой также удобно воспользоваться уравновешивающим падением напряжения, равным ЭДС рассеяния по величине, но противоположным по знаку:

где X, — индуктивное сопротивление фазы статорной обмотки, обусловленное потоком рассеяния.

Поэтому полное сопротивление фазы обмотки генератора будет

где R — активное сопротивление фазы обмотки.

Соотношение между вектором ЭДС ? генератора при нагрузке и напряжением U на его зажимах с учетом падения напряжения на якорной обмотке показано на рисунке 6.19.6.

Напомним, что в трансформаторе напряжение на зажимах уменьшалось только за счет увеличения внутреннего падения напряжения I, так как магнитный поток возбуждения у трансформатора сохраняется при изменении нагрузки практически неизменным. Следовательно, сохраняется и его ЭДС.

У генератора при активно-индуктивной нагрузке напряжение будет уменьшаться еще и за счет уменьшения ЭДС Ё под влиянием реакции якоря, т.е. в силу уменьшения потока возбуждения.

Векторную диаграмму возможно существенно упростить, если пренебречь падением напряжения на сопротивлении обмотки Zo6

фазы (в силу его малости) по сравнению с Л 1 . и считать, что E = U. Тогда угол сдвига фаз между вектором ЭДС Е холостого хода генератора и вектором напряжения U на его зажимах будет равен углу 0 рассогласования между осью полюсов потока ротора Ф и осью полюсов потока возбуждения статора. Это и показано на рисунке 6.19.7.

Выражения для U и Ё позволяют записать соотношение между ? и I в следующем виде:

Этому выражению соответствует эквивалентная схема синхронного генератора, работающего на нагрузку , которая изображена на рисунке 6.19.8.

Она содержит источник ЭДС Ёа и сопротивление фазы генератора гл+гл

Подчеркнем еще раз, что ЭДС Ё зависит только от потока ротора Ф, т.е. от тока возбуждения /в

Если пренебречь сопротивлением фазы обмотки якоря ZM, то эквивалентная схема генератора будет иметь вид, изображенный на рисунке 6.19.9.

Реакция якоря Хр, зависит как от величины, так и от рода нагрузки.

Рассмотрим упрощенные векторные диаграммы синхронного генератора при активной, индуктивной и емкостной нагрузках.

При активной нагрузке (рис. 6.19.10,а) ток в нагрузке совпадает по фазе с напряжением U= Е.

Из-за наличия Xf, напряжение U и ток I отстают по фазе от ЭДС Е, в силу этого и поток реакции якоря Фр, не перпендикулярен потоку ротора Ф, а результирующий поток возбуждения Фв меньше потока Ф.

Напряжение на зажимах нагруженного генератора (l/= Е), определяемое потоком Фв, оказывается меньше Е, хотя это различие невелико.

При индуктивной нагрузке (рис. 6.19.10,б) ток отстает на п/2 от напряжения (й=Ё)> поток реакции якоря направлен против потока ротора Ф и поток возбуждения равен разности этих потоков. Напряжение на зажимах генератора (U= Е) определяется Фъ и оказывается меньше ЭДС Е.

Расположение потоков ротора и реакции якоря в генераторе изображено на рисунке 6.19.11.

При емкостной нагрузке ток опережает напряжение (U = Ё) по фазе на л/2, поток реакции якоря Фр, складывается с потоком ротора, что приводит к увеличению потока возбуждения Фв. Поэтому напряжение на зажимах генератора определемое Фв, оказывается больше ЭДС Е (см. рис. 6.19.10,в). Расположение потоков ротора и реакции якоря в машине в этом случае изображено на рисунке 6.19.12.

Упрощенная векторная диаграмма синхронного генератора

Часто синхронные генераторы являются машинами большой мощности, проектирование которых требует учета всех подробностей и возможностей рабочих процессов, которые происходят в них.

Построить векторную диаграмму, которая отображала бы все соотношения синхронного генератора, очень сложно. Поэтому применяются диаграммы в упрошенном виде, на основании которых можно строить подробные диаграммы.

Читайте также  Электричество от генератора что это

Построение диаграммы начинают с построения вектора постоянного потока ротора Ф, который направляют по оси абсцисс влево (рис. 102).

Вектор э. д. с. ?, который индуктируется потоком ротора Ф, будет отставать от вектора Ф на я / 2. Ток якоря / должен отставать от Е на угол который определяется из значений сопротивлений соотношением:

Рис. 102. Упрощенная векторная диаграмма синхронного генератора

Активное падение напряжения IR имеет вектор, сонаправлснный с вск-тором силы тока. Вектор реактивного напряжения f * должен опережать вектор силы тока на 90°. Для определения вектора напряжения U необходимо опустить из конца вектора Ё перпендикуляр на вектор 1. На получившемся перпендикуляре, откладываем вниз вектор / х для того, чтобы вычесть его из Е. После этого влево из полученной точки откладывают вектор активного напряжения параллельно вектору /. При соединении полученной точки с началом координат находят вектор напряжения:

Соединяя ту же точку с концом вектора Е, получаем треугольник внутренних падений напряжения генератора с гипотенузой / Z.

Асинхронный пуск синхронного двигателя

При пуске синхронного двигателя его вращающий момент равен нулю, т. е. двигатель нужно раскрутить до частоты вращения, которая близка к синхронной. Иногда для этого применяется специальный разгонный асинхронный двигатель малой мощности, а двигатель синхронизируется с сетью по примеру генератора при включении на параллельную работу.

Чаще всего применяется другой вид пуска. Для приспособления двигателя к такому пуску при явно полюсном роторе в полюсные наконечники закладывают пусковую короткозамкнутую обмотку, которая состоит из медных или латунных стержней. Она похожа на беличье колесо асинхронной машины и занимает небольшую часть окружности ротора.

Пуск двигателя можно разделить на два этапа: І — Я т Т І

Рис. 104. Схема асинхронного пуска синхронного двигателя

асинхронный набор частоты вращения без возбуждения постоянным током; II — втягивание в синхронизм после включения постоянного тока возбуждения. Первый этап такого пуска характеризуется тем, что обмотку возбуждения отключают от источника постоянного тока и замыкают активное сопротивление ЯП)ч;к (Р ис — 1°4), которое во много раз превышает активное сопротивление обмотки возбуждения. Нельзя оставлять обмотку возбуждения разомкнутой, потому что вращающееся поле способно индуктировать в ней большую э. д. с., которая опасна для целости изоляции.

Однако следовало бы замыкать эту обмотку накоротко, из-за того что в ней возникает большой однофазный ток, способный тормозить ротор при достижении им половины синхронной частоты вращения. Чаще всего для уменьшения пусковых токов применяют включение двигателя через пусковой автотрансформатор либо через реактивную катушку. При пуске замыкают выключатель 2, через который соединяются по схеме «звезда» три фазные обмотки автотрансформатора АТ. Для того чтобы подать на вход автотрансформатора напряжение сети, следует замкнуть рубильник 1, т. е. на зажимы статора синхронного двигателя СД подается пониженное с помощью автотрансформатора линейное напряжение трехфазной системы, под действием которого ротор двигателя начинает вращение как короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя. Если скольжение ротора мало, нужно разомкнуть рубильник 2, в результате чего напряжение на зажимах двигателя немного повысится, так как только часть каждой из фазных обмоток автотрансформатора является реактивной катушкой, которая включена последовательно с фазной обмоткой двигателя и при этом ограничивает своим сопротивлением величину пускового тока.

Затем двигатель включается на полное напряжение сети через замыкание рубильника 3. Однако, пока не включили постоянный ток, ротор вращается асинхронно. Пуск заканчивают включением постоянного тока возбуждения переключателем 4. Двигатель приобретает синхронную частоту вращения под действием электромагнитных сил и развивает необходимый вращающий момент.

Такой пуск не требует операций по синхронизации двигателя с сетью и может быть автоматизирован.

Для пуска мощных синхронных двигателей можно улучшить условия пуска и работы через применение для питания цепи возбуждения управляемых кремниевых вентилей — тиристоров.

Векторная диаграмма синхронного генератора. Влияние явнополюсности генератора. Основные характеристики, параметры и соотношения

Страницы работы

Содержание работы

Векторная диаграмма синхронного генератора. Влияние явнополюсности генератора.Основные характеристики, параметры и соотношения.

Возникновение короткого замыканияна зажимах синхронного генератора (СГ) или вблизи расположенных точек сети приводит к появлению в машине переходного процесса. Во время переходного процесса изменяются ЭДС и токи короткозамкнутой цепи от их номинальных значений, которые они имели перед коротким замыканием, до новых значений, соответствующих установившемуся режиму КЗ.

Рассмотрим СГбез демпферной обмотки в нормальном режиме (установившемся):

Фaq – поток реакции якоря по поперечной оси;

Фad – поток реакции якоря по продольной оси;

ФGf – поток рассеяния обмотки возбуждения;

Фf – полный поток обмотки возбуждения;

Фd — полезный поток.

Полный поток обмотки возбуждения Фf, создаваемый протекающим в ней током, состоит из потока рассеяния обмотки возбуждения, сцепленной только с обмоткой возбуждения не проникающей в статор машины ФGf, и полезного потока, который проникает в статор, пересекая воздушный зазор Фd. Полезный поток будет сцеплен с обмоткой статора и вращаясь вместе с ротором наводит в ней ЭДС, которая отстает на 90° и называется ЭДС холостого хода Еq. При включении обмотки статора на нагрузку в ней будет протекать ток I и в зависимости от характера он будет иметь опережающий или отстающий характер. Обычно нагрузка активно-индуктивная, то ток отстает на от Еq. При протекании тока I создаются собственные магнитные поля, называемые потоками реакции якоря, которые оказывают значительное влияние на характеристики СГ во всех его режимах работы под нагрузкой.

При явнополюсном исполнении генератор имеет магнитную нессиметрию по продольной и поперечной осям, так как воздушный зазор по этим осям различен.

При любом исполнении (явнополюсном и неявнополюсном) имеется электрическая нессиметрия ротора, т.к. обмотка располагается только по продольной оси «d» и сцепляется только с потоком якоря, действующим по этой же оси.

Из-за нессиметрии генератора расчет потоков реакции якоря и их влияние на переходной процесс сложен, поэтому Блондель предложил учитывать реакцию по двум осям (метод двух реакций).

Метод двух реакций основан на принципе наложения, при котором предполагается, что магнитные потоки, действующие по поперечной оси не влияют на величину потоков, действующих по продольной оси и наоборот. На практике имеет место насыщение участков в магнитной цепи синхронной машины, то такое предположение вносит в расчет определенную погрешность, которая может быть уменьшена введение соответствующих корректив в результаты расчета, тем самым, упрощая расчеты.

Построение векторной диаграммы СГ

Допущения при построении: цепь статора активно-индуктивная, поэтому ток отстает по фазе на угол y.

1.Поток Фd, проходящий через воздушный зазор и пронизывающий обмотку статора, располагают по продольной оси d ротора.

 

2.Наводимая потоком Фd ЭДС в обмотке статора Еq отстает от этого потока на 90° и направлена поэтому по оси q.

3.Ток статора I, вызываемый ЭДС Еq, отстает от Еq на угол y (так как было принято активно-индуктивный характер нагрузки).

4.Проекции тока статора I на оси d и q –Id и Iq соответствуют созданным продольному Фad и поперечному Фaq потокам реакции статора (если цепь индуктивно-активная y>0 – реакция статора размагничивающая, если y

Читайте также  Щетки генератора газель каменс

Из векторной диаграммы:

Основная характеристика СГ

Характеристика холостого хода (Х.Х.Х.) – зависимость ЭДС Х.Х. от тока возбуждения Еq = f(If).

Характеристика предствляется в относительных единицах с целью обобщенного универсального вида.

Рис.5

За единицу ЭДС Х.Х. принимается Uн.

За единицу тока возбуждения принимается такой ток, при котором Exx=Uном

Часто в расчетах используется не насыщенная характеристика, а прямолинейная.

Аналитическая характеристика Х.Х.: Eq=CIf

C – коэффициент пропорциональности, численно равен ЭДС при ненасыщенном возбуждении.

Характеристика Х.Х. нужна, чтобы зная If найти Eq

Если величина If не задана, то Eq можно определить из ВД предшествующего режима.

Если в установившемся режиме If такое, как до К.З., то и Eq – такое же.

Синхронный генератор также характеризуется синхронными реактивностями Xd и Xq, реактивностью рассеяния статора XG, предельным током возбуждения. Предельный ток возбуждения зависит от системы возбуждения и ее параметров, а также от типа генератора.

Векторные диаграммы синхронного генератора

Воспользовавшись уравнением ЭДС (20.28), построим векторную диаграмму явнополюсного синхронного генератора, работающего на активно-индуктивную нагрузку (ток отстает по фазе от ЭДС ). Векторную диаграмму строят на основании следующих данных: ЭДС генератора в режиме х.х. ; тока нагрузки , и его угла сдвига ψ1, относительно ЭДС ; продольного хad и поперечного хaq индуктивных сопротивлений реакции якоря; ак­тивного сопротивления фазной обмотки статора r1.

При симметричной нагрузке генератора диаграмму строят лишь для одной фазы.

Рис. 20.8. Векторные диаграммы явнополюсного

(а и б) и неявнополюсного (в и г) синхронных генераторов:

а и в — при активно-индуктивной нагрузке; б и г — при активно-емкостной нагрузке.

Рассмотрим порядок построения векторной диаграммы (рис 20.8, а). В произвольном направлении откладываем вектор ЭДС и под углом ψ1 к нему — вектор тока . Последний разло­жим на составляющие: реактивную = sin ψ1, и активную = sin ψ1 . Далее, из конца вектора откладываем векторы ЭДС ,

, , .

Соединив конец вектора с точкой О, получим вектор напряжения , значение которого равно геометрическом сумме векторов ЭДС [см. (20.28)].

При построении векторной диаграммы генератора, работающего на активно-емкостную нагрузку (ток опережает по фазе ЭДС ), вектор тока , откладывают влево от вектора ЭДС (рис. 20.8, б), а направление вектора устанавливают согласно с направлением вектора ЭДС , так как при емкостном характере нагрузки реакция якоря имеет подмагничивающий характер. В остальном порядок построения диаграммы остается прежним.

Векторную диаграмму синхронного неявнополюсного генератора строят на основании уравнения (20.32), при этом вектор откладывают под углом ψ1 к вектору тока (рис. 20.8,в)

Следует отметить, что построенные векторные диаграммы не учитывают насыщения магнитной цепи, поэтому отражают лишь качественную сторону явлений. Но тем не менее эти диаграммы дают возможность сделать следующие выводы: основным факто­ром, влияющим на изменение напряжения нагруженного генератора, является продольная составляющая магнитного потока яко­ря, создающая ЭДС ; при работе генератора на активно-индуктивную нагрузку, т. е. с током , отстающим по фазе от ЭДС , напряжение на выводах обмотки статора, с увеличе­нием нагрузки уменьшается, что объясняется размагничивающим влиянием реакции якоря. При работе генератора на активно-емкостную нагрузку (с током , опережающим по фазе ЭДС ) напряжение с увеличением нагрузки повышается, что объясня­ется подмагничивающим влиянием реакции якоря (рис. 20.8, г).

Дата добавления: 2015-11-18 ; просмотров: 4201 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Яков Кузнецов/ автор статьи

Приветствую! Я являюсь руководителем данного проекта и занимаюсь его наполнением. Здесь я стараюсь собирать и публиковать максимально полный и интересный контент на темы связанные ремонтом автомобилей и подбором для них запасных частей. Уверен вы найдете для себя немало полезной информации. С уважением, Яков Кузнецов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
NEVINKA-INFO.RU
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: