Работа синхронного генератора под нагрузкой. Реакция якоря

Принцип действия синхронной машины

При вращении ротора со скоростью n₂ магнитный поток создаваемый обмоткой возбуждения пересекает проводники обмотки статора и индуцирует в её фазах переменную ЭДС изменяющуюся с частотой , т.е. . Если обмотка якоря подключена к нагрузке, то протекающий по ней ток создаст вращающееся магнитное поле со скоростью вращения . Следовательно, , т.е. ротор и магнитное поле статора вращаются синхронно. Поэтому машина называется синхронной. Результирующий магнитный поток Ф_рез синхронной машины создается совместным действием МДС обмотки возбуждения и обмотки статора, и результирующее магнитное поле вращается в пространстве с той же частотой, что и ротор.

Синхронная машина может работать автономно в качест­ве генератора, питающего подключенную к ней нагрузку, или параллельно с сетью, к которой присоединены другие генераторы. При работе параллельно с сетью она может отдавать или потреблять электрическую энергию, т. е. рабо­тать генератором или двигателем.

Таким образом, для установившихся режимов работы синхронной машины характерны следующие особенности:

а) ротор машины, работающей как в двигательном так и в генераторном режимах, вращается с постоянной ча­стотой, равной частоте вращения магнитного поля, т. е. n₂ = n₁;

б) частота изменения ЭДС Е₁, индуцируемой в обмотке якоря, пропорциональна частоте вращения ротора;

в) в установившемся режиме ЭДС в обмотке возбуждения не индуцируется; МДС этой обмотки определяется только током возбуждения и не зависит от режима работы машины.

При работе синхронного генератора под нагрузкой, в обмотках якоря протекает ток. Этот ток создает магнитное поле якоря, вращающегося с такой же скоростью что и ротор, т.е. магнитный поток якоря и поток возбуждения будут взаимно неподвижны, и результирующий поток машины будет создаваться суммарным действием магнитных потоков статора и ротора.

Воздействие магнитного потока якоря на результирующий поток синхронного генератора называется реакцией якоря. Реакция якоря зависит от характера нагрузки.

При активной нагрузке реакция будет поперечная размагничивающая.

При индуктивной нагрузке реакция якоря будет продольная размагничивающая (размагничивание сильнее, чем при активной).

При емкостной – продольная намагничивающая.

Дата добавления: 2013-12-11