Магнітне поле та параметри обмотки збудження

Характеристика цих систем

При експлуатації синхронних генераторів, які працюють на енергетичні мережі важливими є якісні регулювання струму збудження, гасіння поля збудження та форсування збудження. Для того в системах збудження використовуються регулювальні реостати контактори, апаратура дистанційного управління, автоматичні регулятори напруги, допоміжні трансформатори та їхні пристрої.

Керування струмом збудження здійснюється виключно за рахунок зміни напруги збудження, пропорційно до якої змінюється струм

“Гасіння поля”, яке необхідно здійснювати в окремих аварійних режимах (наприклад при внутрішніх коротких замиканнях в обмотці статора) здійснюється при допомозі автомата гасіння поля (АГП) і відповідної комутуючої апаратури.

При швидкому зменшенні струму збудження в обмотці з’являється значна е.р.е. самоіндукції ℮_г,

Яка в багато раз перевищує намінальну напругу на обмотці збудження і може пошкодити її ізоляцію. Тому гасячий опір. При використанні АГП струм збудження погасає з постійною часу де - постійна часу обмотки збудження при відключених інших обмотках.

Постійна часу гасіння поля при напрузі на гасячому опорі, що не перевищує п’ятикратного значення номінальної напруги збудження.

Для утримання синхронної машини в синхронізмі при зниженні напруги мережі вдаються до форсування збудження. Ефективність форсування збудження характеризується кратністю гранично встановленої напруги збудника, під якою розуміють відношення найбільшої встановленої напруги збудника до номінальної напруги збудження, а також номінальною швидкістю наростання напруги збудниця, яка визначається за формулою

Великі генератори і компенсатори повинні мати кратність граничної встановленої напруги збудника 1,8÷2,0 і номінальну швидкість наростання напруги збудника 1,5÷2,0 номінальної напруги в секунду; для інших машин кратність – не менше 1,4; швидкість не менше 0,8 номінальної напруги в секунду.

синхронної машини

Так як вищі гармоніки в кривій поля приводять до додаткових втрат в машині, то необхідно робити все можливе для покращання форми поля збудження. В явнополюсних машинах форуму поля покращують вибором відповідного співвідношення між максимальним і мінімальним проміжком під полюсом; в неявнополюсних – вибором оптимальної відносної довжини обмотаної частини полюсного ділення.

Форма поля збудження при неробочому ході характеризується рядом коефіцієнтів які залежать від співвідношення розмірів в межах полюсного ділення.

Коефіцієнт форми поля збудження рівний відношенню амплітуди першої гармоніки індукції в проміжку до радіальної складової індукції на осі полюса (при синусоїдальному полі).

Коефіцієнт потоку збудження рівний відношенню повного потоку взаємної індукції до магнітного потоку, який знайдений по першій гармоніці індукції.

Розрахунковий коефіцієнт полюсного перекриття рівний

відношенню середньої індукції в проміжку до індукції на осі полюса. Так як коефіцієнт вирадається через коефіцієнти . Коефіцієнт форми е.р.с. .

Магнітне поле і параметри синхронної машини при навантаженні

Основну роль в процесі перетворення енергії в синхронній машині відіграє поле взаємної індукції. В утворенні поля взаємної індукції приймає участь МРС обмотки збудження з амплітудою і основна гармонічна складова МРС обмотки якоря з амплітудою.

Магніторушійна сила якоря співпадає за напрямком зі струмом якоря, амплітуда і фаза якого по відношенню до ЕРС залежать від навантаження машини. В залежності від режиму, в якомк працює машина і від навантаження в цьому режимі кут між ЕРС і струмом може бути будь яким від.

Розрахунок поля якоря суттєво спрощується, якщо визначати його як суму полів від складових МРС по двох взаємно перпендикулярних осях ротора-модем: повздовжній осі, яка співпадає з віссю полюсів і направлена по МРС і поперечній осі, яка співпадає з віссю проміжка між полюсами і випереджує вісь на електричний кут. Розкладення МРС на повздовжню і поперечну складові для амплітудних значень записується наступним чином

,

або якщо врахувати що а, то можна записати

Дата добавления: 2014-01-04