Работа синхронной машины при постоянной мощности и переменном возбуждении

Как было выяснено ранее, изменение тока возбуждения вызывает изменение только реактивных составляющих тока и мощности якоря. Рассмотрим теперь зависимость величины тока от тока возбуждения при в случае параллельной работы машины с сетью бесконечной мощности (, ). Для простоты определим эту зависимость для неявнополюсной машины (рис. 7.15), так как получаемые при этом результаты характерны также для явнополюсной машины, причем будем рассматривать приведенные к обмотке якоря значения тока возбуждения.

При =const активная составляющая тока = . Поэтому на векторной диаграмме рис. 7.15 конец вектора скользит по прямой АВ. Если положить для простоты , то внутренняя ЭДС = и составляющая тока возбуждения , создающая результирующий поток , также постоянна. Полный ток возбуждения

легко определяется по диаграмме. Конец вектора находится в точке 0', а его начало, очевидно, также скользит по прямой АВ. На рис. 7.15 сплошными линиями построена диаграмма токов для одного значения в точке 2, а штриховыми линиями – несколько диаграмм для других значений . Концы векторов и начала векторов располагаются в точках 1, 2, 3, 4, 5 на прямой АВ. Угол между векторами и при увеличении тока возбуждения будет уменьшаться, а при уменьшении тока возбуждения возрастать.

Из рис. 7.15 следует, что при непрерывном изменении ток и также беспрерывно изменяются, причем при некотором значении величина минимальна и = 1, а при увеличении (режим перевозбуждения) и уменьшении (режим недовозбуждения) против указанного значения величина тока возрастает, так как растет его реактивная составляющая.

Предельно возможная величина угла равна , после чего машина выходит из синхронизма. Поэтому пределом устойчивой работы является точка 5.

При изменении тока возбуждения изменяется и значение ЭДС, но при этом концы векторов ЭДС сдвигаются по вертикали (см. рис. 7.15). Это следует из следующего рассуждения. Запишем формулу

для электромагнитной мощности Так как по условию (рис. 7.15), это означает, что концы векторов ЭДС при изменении тока возбуждения смещаются по вертикали. Отрезок СД можно считать мерой электромагнитной мощности генератора.

Более точно зависимость можно определить путем построения точных векторных диаграмм.

На рис. 7.16 представлен характер зависимостей при разных значениях = const.Эти зависимости по виду называются также - образными характеристиками. Минимальное значение для каждой кривой определяет активную составляющую тока якоря и величину мощности

для которой построена данная кривая. Нижняя кривая соответствует , причем значение тока возбуждения при Правые части кривых соответствуют перевозбужденной машине и отдаче в сеть индуктивного тока и реактивной мощности, а левые части – недовозбужденной машине, отдаче в сеть емкостного тока и потреблению реактивной мощности. Кривая = 0 или = 1 отклоняется при увеличении мощности вправо, так как вследствие падения напряжения возрастает зна-чение и необходимый ток возбуждения при = 1. Кривая ОС на рис. 7.16 в сущности является регулировочной характеристикой машины при = 1. Точка А на рис. 7.16 соответствует холостому ходу невозбужденной машины. При этом из сети потребляется намагничивающий ток

.

Угол нагрузки возрастает при движении вдоль кривых рис. 7.16 справа налево, так как, согласно равенству (7.4), при меньших и угол при увеличивается. Линия представляет собой границу устойчивости, на которой . При дальнейшем уменьшении машина выпадает из синхронизма. образные характеристики генератора и двигателя практически не отличаются друг от друга.

Лабораторная работа №5

Параллельная работа синхронного генератора

с мощной сетью

Дата добавления: 2014-11-29