Синхронного двигателя

Регулирование активной и реактивной мощности

Рассмотрим на примере неявнополюсного двигателя. Если пренебречь активным сопротивлением обмотки якоря, то векторную диаграмму строят по уравнению:

Регулирование активной мощности . Допустим, что двигатель работает при значении нагрузочного момента М_вн и постоянном токе возбуждения с cosφ₁=1, чему на векторной диаграмме соответствуют ток I ₁₁ и угол Θ₁.

С повышением нагрузки увеличивается угол между векторами Е _f и - U _c до значения Θ₂, так как вращающий момент М_эм= М_вн пропорционален sinΘ. При этом конец вектора Е _f перемещается по окружности с радиусом Е_f. При условиях I_f = const, Е_f =const; U_c=const вектор тока I ₁₂ также поворачивается вокруг точки О, располагаясь перпендикулярно вектору -j I ₁₂х₁. Из диаграммы видно, что ток I ₁₂ имеет отстающую реактивную составляющую.

Если нагрузка двигателя уменьшается по сравнению с исходной, то угол Θ уменьшается до значения Θ₃. При этом ток двигателя I ₁₃ имеет опережающую реактивную составляющую.

Следовательно, изменение активной мощности синхронного двигателя приводит к изменению его cosφ. При уменьшении нагрузки вектор тока поворачивается в сторону опережения и двигатель может работать с cosφ=1 или с опережающим током. При увеличении нагрузки вектор тока поворачивается в сторону отставания.

Регулирование реактивной мощности. Если при неизменной активной мощности изменять ток возбуждения, то будет изменяться только реактивная мощность, т. е. величина cosφ.

Если двигатель работает при cosφ=1, то этому режиму соответствует ЭДС Е_f1, угол Θ₁ и ток I ₁₁. Вектор тока перпендикулярен вектору
-j I ₁₁х₁.

При уменьшении тока возбуждения ЭДС снижается до Е_f2. Так как активная мощность остается неизменной:

.

то должно быть Е_f cos Θ = const. Тогда нагрузочный угол Θ увеличивается до значения Θ₂ На диаграмме это выражается в том, что конец вектора Е _f скользит по прямой CD, параллельной вектору напряжения – U _c. Вектор -j I ₁₂х₁ поворачивается относительно точки А. Вектор тока I ₁₂ перпендикулярен вектору -j I ₁₂х₁. Следовательно вектор I ₁₂ также поворачивается. При этом изменяется угол φ.

Р =m₁U_cI₁ cosφ₁= const

При работе на сеть большой мощности U_c = const, следовательно, при изменении тока возбуждения I₁cosφ₁ = const. На векторной диаграмме это выражается в том, что конец вектора I ₁ скользит по прямой DE, перпендикулярной вектору напряжения U _c.

Аналогично при увеличении тока возбуждения ЭДС Е_f возрастает до Е_f3 и угол Θ₃ становится меньшим Θ₁. Вектор -j I ₁₃х₁ поворачивается вокруг точки А и соответственно ему изменяет направление вектор тока I ₁₃.

По диаграмме можно построить U-образные характеристики двигателя I₁=f(I_f).

Дата добавления: 2014-01-04