Асинхронный режим возбужденной синхронной машины

.

.

.

Асинхронный режим невозбужденной синхронной машины.

Лекция 3.10. Асинхронные режимы синхронных машин.

Асинхронный режим наступает при выпадении синхронной машины из синхронизма при перегрузке, снижении напряжения, потере возбуждения, а также при пуске синхронного двигателя или компенсатора и при грубой синхронизации генератора. Различают асинхронные режимы невозбужденной синхронной машины и асинхронные режимы возбужденной машины. Асинхронные режимы сопровождаются значительными колебаниями скорости, бросками тока и вращающего момента и опасны для самого генератора, турбины, сети. Поэтому предусматривается защита от асинхронных режимов.

Рассмотрим, например, асинхронный режим турбогенератора при потере возбуждения и выпадении из синхронизма. Частота вращения поля статора в синхронном режиме

Частота вращения ротора при выпадении генератора из синхронизма под действием приводного двигателя возрастает, возникает отрицательное скольжение, например, .

Частота вращения ротора становится

В несимметричном роторе возникают токи прямой и обратной последовательности и встречно вращающиеся поля ротора. Частота вращения полей ротора относительно ротора: прямого

обратного .

Частота вращения полей ротора относительно статора: прямого

,

обратного

.

Частота ЭДС, индуктируемой в статоре прямым полем ротора равна . Частота ЭДС, индуктируемой в статоре обратным полем ротора

В результате действия прямого и обратного вращающихся полей ротора возникают асинхронные вращающие моменты:

прямой , обратный и пульсирующий с частотой момент .

В приведенных формулах: - приведенный ток ротора от прямого поля, - приведенный ток ротора от обратного поля

Рис.3.54. Магнитные поля при асинхронном режиме

невозбужденной синхронной машины

Рис.3.55. Вращающие моменты асинхронного режима

невозбужденной синхронной машины

При потере возбуждения турбогенератор переходит в асинхронный режим, его скорость возрастает до тех пор, пока момент приводного двигателя не уравновесится его электромагнитным моментом. При этом он потребляет из сети реактивную мощность и отдает активную. Активное сопротивление ротора при небольшом скольжении невелико и момент может достигать 60-70% номинального. Генератор в асинхронном режиме может отдавать в сеть мощность 60-70% от номинальной мощности. Поэтому на электростанциях допускается работа турбогенераторов при потере возбуждения в течение 30 минут.

Гидрогенератор имеет шихтованные полюсы и часто выполняется без успокоительной обмотки. В асинхронном режиме мощность развивается только за счет токов, индуктируемых в обмотке возбуждения, имеющей большое сопротивление. Обмотка быстро нагревается и через 10-15 с гидрогенератор должен быть отключен.

Асинхронный режим возбужденной синхронной машины возникает при выпадении ее из синхронизма при перегрузке, резком снижении напряжения сети, подаче возбуждения при синхронизации, при самосинхронизации синхронного двигателя. При вращении генератора со скольжением s магнитное поле индуктора наводит в обмотке якоря ЭДС и значительный по величине ток частотой

.

Этот ток создает вращающееся магнитное поле. Частота вращения этого поля

Дата добавления: 2017-02-01