Переходный процесс в синхронной машине с демпферными обмотками

В синхронной машине с демпферными обмотками значения э. д. с. и индуктивного сопротивления в начальный момент переходного процесса зависят от параметров этих обмоток.

На рис.49 изображена принципиальная схема синхронной машины, имеющей на роторе, кроме обмотки возбуждения, по одной демпферной обмотке в его продольной и поперечной осях. Обмотка статора и обе обмотки ротора в его продольной оси связаны между собой общим потоком взаимоиндукции, которому соответствует реактивное сопротивление продольной реакции.

Рис.49. Принципиальная схема синхронной машины с демпферными обмотками в продольной и поперечной осях ротора

Внезапное приращение потока в такой машине вызывает реакцию ротора — приращения потока обмотки возбуждения и потока продольной демпферной обмотки. При этом баланс результирующих потокосцеплений должен сохраниться неизменным и соответствовать равенствам:

для обмотки возбуждения

(152)

для продольной демпферной обмотки

(153)

где и — начальный ток, наведенный в продольной демпферной обмотке, и ее реактивное сопротивление.

Из уравнений (152) и (153) следует, что

(154)

т. е. чем меньше рассеяние обмотки, тем больше наведенный в ней ток и тем соответственно больше роль этой обмотки в создании ответной реакции ротора.

Если совместную реакцию обмотки возбуждения и демпферной обмотки в начальный момент переходного процесса заменить такой же реакцией от суммарного тока в одной эквивалентной обмотке продольной оси ротора с реактивным сопротивлением рассеяния, то

(155)

С учетом (154), (152) и (155) можно найти эквивалентное реактивное сопротивление рассеяния

(156)

которое определяется как сопротивление двух параллельных ветвей с и. При этом реактивное сопротивление машины в продольной оси ротора, называемое продольным сверхпереходным реактивным сопротивлением,

(157)

В поперечной оси ротора, где расположена только одна демпферная обмотка, поперечное сверхпереходное реактивное сопротивление

(158)

Э. д. с. за сопротивлениями и в начальный момент переходного процесса сохраняют свои значения неизменными и называются сверхпереходными э. д. с. и. Значения этих э. д. с. находят по формулам

(159)

(160)

где,,, — составляющие напряжения и тока до нарушения нормального режима работы машины.

Таким образом, синхронную машину с демпферными обмотками в начальный момент переходного процесса характеризуют сверхпереходные сопротивления, и сверхпереходные э. д. с.,. Приставкой «сверх» в названиях «сверхпереходные» подчеркивают влияние на переходный процесс демпферных обмоток машины.

Векторная диаграмма явнополюсной синхронной машины с демпферными обмотками в продольной и поперечной осях ротора при работе ее с отстающим током показана на рис.3.5.

Принципиальную схему трех магнитосвязанных обмоток в продольной оси ротора (рис.51, а) можно представить эквивалентной схемой замещения, аналогичной схеме замещения трехобмоточного трансформатора (рис.51, б), в которой э. д. с.. и соответствуют результирующим потокосцеплениям обмотки возбуждения и продольной демпферной обмотки. Упрощенная схема замещения машины с параметрами и изображена на рис.51, в.

В поперечной оси ротора с параметрами и схема замещения машины имеет такой же вид, как и для двухобмоточного трансформатора (см. рис. 48)

Рис.51. К рассмотрению переходного процесса в синхронной машине с демпферными обмотками

При чисто индуктивной цепи статора продольная и поперечная составляющие сверхпереходного тока, соответствующего начальному моменту переходного процесса, определяются выражениями

(161)

(162)

Дата добавления: 2014-01-05