Векторная диаграмма неявнополюсного синхронного генератора с учетом насыщения (диаграмма Потье)

В насыщенной машине характеристики намагничивания нелинейные. Поля от различных МДС нельзя считать независимыми.

Для построения необходимо знать магнитную характеристику или характеристику холостого хода машины и параметры обмотки якоря: индуктивное сопротивление рассеяния, индуктивное и активное сопротивление обмотки, количество витков и обмоточный коэффициент.

Задаются напряжением U₁, током якоря I₁, cos.

Построение производится согласно уравнению напряжений фазы якоря. Так как исходным вектором является заданный вектор напряжения U₁, то уравнение напряжений удобно представить в следующем виде:

Без учета изменения потока рассеяния порядок построения следующий:

1. Откладывают в масштабе векторы под углом друг к другу.

2. Прибавив к вектору напряжения вектор падения напряжения на активном сопротивлении обмотки статора и вектор ЭДС рассеяния , получим ЭДС , которая наведена совместным действием потоков обмотки возбуждения и потоком рассеяния .

3. Отложив на оси ординат значение , получим на оси абсцисс значение МДС . Направление вектора – под углом 90˚ к вектору в сторону опережения.

4. Определим приведенную к обмотке возбуждения МДС реакции якоря с помощью характеристического треугольника или по формуле:

где — коэффициент формы поля возбуждения.

Рис.1. Векторная диаграмма Потье неявнополюсного синхронного генератора

при активно-индуктивной нагрузке без учета изменения потока рассеяния

5. От конца вектора отнимаем вектор МДС реакции якоря , направление которого совпадает с направлением вектора тока .

6. Соединив точку 0 с концом вектора , получим вектор МДС обмотки возбуждения .

7. Значение ЭДС определяется по характеристике, а направление под углом 90˚ к вектору.

По данным диаграммы можно определить процентное повышение напряжения при сбросе нагрузки:

.

С целью косвенно учесть увеличение потока рассеяния при нагрузке вместо сопротивления используют индуктивное сопротивление Потье

Более точный расчет производиться с учетом изменения потока рассеяния с помощью частичных характеристик намагничивания: Ф=f(F_f), переходной характеристики намагничивания Ф=f(F₁), характеристики намагничивания сердечника ротора Ф_m =f(F₂) и характеристики намагничивания для потока рассеяния Ф_fs =f(F₁), где Ф_{f s} = Ф_m – Ф.

Дата добавления: 2014-01-04