Главная Машины переменного тока



величину. Как видно на рис. 28.6, линии магнитной индукции поля якоря замыкаются вдоль полюсов и магнитная ось составляет с магнитной осью поля обмотки возбуждения угол в 180 эл. град. Таким образом отстающий продольный ток Id возбуждает продольное размагничивающее поле реакции якоря.

Из векторной диаграммы (см. рис. 28.5) следует, что с увеличением индуктивной нагрузки уменьшается продольная результирующая н. с:

Fa=P.-Paa. (28.8)

Рис. 28.5. Векторная диаграмма Токов, э. д. с. и н. с. при индуктивной нагрузке


Рис, 28.6. Реакция якоря синхронного генератора при индуктивной нагрузке

Зависимость между э. д. с. Ead, индуктированной продольным потоком реакции якоря Фай, и продольным током Id можно представить в виде

Eaa=-jiaaa, (28-9)

где Xad - индуктивное сопротивление, обусловленное продольным потоком реакции якоря.

Так как линии этого магнитного потока замыкаются вдоль магнитной цепи, то Фай, Ead И Xad зависят ОТ степени насыщения этой цепи. Следовательно, продольная реакция якоря при отстающем токе уменьшает результирующее магнитное поле и э. д. с, что понижает напряжение на зажимах генератора.

Емкостная нагрузка. Такая реакция якоря вызывается продольным током Id=<Js\nW, опережающим э. д. с. Eq. Предельный случай (рис. 28.7) I=Id, W = n/2 может быть при чисто емкостной нагрузке. В данном случае поток реакции якоря будет продольным (см. рис. 28.6, где Лв и5в поменяются места.ми и Fe изменит направление на противоположное), но направлен согласно с потоком обмотки возбуждения и является иродолино-иамагничивающим.



Из векторной диаграммы, показанной на рис. 28.7, видно, что с увеличением емкостной нагрузки возрастут продольная результирующая н. с.

(28.10)

магнитный поток, э. д. с. и напряжение генератора. Это следует учитывать при подключении больших емкостей, например разом» кнутых длинных линий электропередач, что может вызвать значи тельные перенапряжения на зажимах генератора.

Смешанная нагрузка. Такая реакция якоря имеет место в общем случае, когда угол W сдвига фаз между током статора / и э. д. с. Ео больше нуля, но меньше по абсолютному значению 90°. На

ad

ij Fg Fad

Рис. 28.7. Векторная

диаграмма токов, э. д. с. и н. с. при

емкостной нагрузке



lsLn<f ISlnij)

Рис. 28.8. Векторная диаграмма токов и э. д. с. при активно-индуктивной (а) и активно-емкостной (б) нагрузках

рис. 28.8, с показано расположение векторов тока / и э. д. с, при активно-индуктивной нагрузке (угол Ч>0), а на рис. 28.8, б -при активно-емкостной (Ч<0). Ток можно разложить на две составляющие /зтЧ и /созЧ и рассматривать отдельно действие н. с„ создаваемых каждой из этих составляющих. Таким образом намагничивающую силу Fa можно прсдставить двумя составляющими! н. с. поперечной реакции якоря Fag=iFocosФ" и н. с. продольной, реакции якоря Fau=FaSm. При активно-индуктивной нагрузке, когда ток / отстает от Ео, реакция якоря будет размагничивающая, а npif активно-емкостной нагрузке, когда ток / опережает Ео, реакция якоря будет намагничивающей.

§ 28.4. Особенности реакции якоря в неявнопопюсном генераторе

В неявнополюсных машинах (рис. 28.9) магнитное сопротивление одинаково по продольной и поперечной осям, так как в отличие от машин явнополюсных воздушный зазор сохраняет постоянную величину вдоль всей окружности якоря. Поэтому отпадает надобность в раздельном учете продольной и поперечной реакции якоря. .В рассматриваемых машинах кривая н. с. обмотки возбуждения



представляет собой трапецию (рис. 28.10),. если пренебречь ступенчатостью в части, соответствующей пазам и зубцам ротора. Из разложения трапеции в ряд Фурье имеем F\=lka, где - амплитуда первой гармоники;

Й,=я2у/(8 8т--). (28.11)

• Значения ka=f(y), где у - отнощение обмотанной части ко всему полюсному делению, приведены ниже:

Y........ 0,6 0,66 0,7 0,75 0,8

0,918 0,943 0,97 1.0 1,035



гя/г

Рис. 28.9. Реакция якоря в не-явнопо.пюсном синхронном генераторе

Рис. 28.10. Кривая н. с. обмотки возбуждения

Таким образом, для первой гармонической составляющей результирующая н. с.

(28.12)

где Fp=Fs+kaFa - результирующая и. с. машины, приведенная к форме кривой и. с. обмотки возбуждения.

§ 28.5. О моменте синхронной машины

Представим н. с. обмотки возбуждения и поперечную и. с. обмотки якоря двумя системами синхронно вращающихся постоянных магнитов соответственно Лв, Sb и Naq, Saq (рис. 28.11, а). Одноименные полюсы отталкиваются, а разноименные притягиваются, и силы взаимодействия полюсов имеют тангенциальную составляющую, которая стремится повернуть одну полюсную систему относительно другой, создавая момент синхронной машины: тормозной для генератора и вращающий для двигателя. Если под влиянием этого момента ротор вращается с частотой пд в сторону, указан»



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [31] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60


0.0136