Главная Машины переменного тока



ную пунктирной стрелкой, то машина при этом работает в режиме двигателя. Если ротор приводится во вращение посторонним двигателем с частотой Пг==пд =Щ1р в сторону, указанную сплошной стрелкой, то машина работает генератором, в котором рассмотренное взаимодействие полюсов создает тормозной момент.

Если произвести такую же замену постоянными магнитами н. с. машины с продольной реакцией якоря (рис. 28.11, б), то очевидно, что силы взаимодействия полюсов статора и ротора н-аправлены ра-диально, и поэтому такая машина не развивает момента; здесь имеет место только размагничивание, а при противоположном знаке 1й - подмагничивание.


Рис. 28!11. В.лияние поперечной, продольной и продольно-поперечной реакции якоря на момент синхронной машины

На рис. 28.11, в приведен общий случай, когда имеются продольная (размагничивающая) Fad и поперечная Faq реакции якоря. Результирующая продольная н. с. машины Ра=Ръ.-Fad, а результирующая н. с./"5= fd+Fag.

Угол 6 между Fp и F или, что то же, между Fp и F является углом меж,ду осями результирующего поля и поля обмотки возбуждения. Чем больше угол 6, тем больше момент и. активная мощность, развиваемая синхронной машиной. Угол 6 не может быть больше 90 эл. град, (всегда Рай<Рв) и показывает, насколько сместилась Ось результирующего магнитного поля при данной нагрузке по сравнению с тем положением, которое она занимала приХ. х. генератора, когда совпадала с геометрической осью полюсов.

Глава 29

ВЕКТОРНЫЕ ДИАГРАММЫ Э.Д.С. СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Векторные диаграммы применяют при рассмотрении следующих вопросов: определение изменения напряжения при изменении нагрузки; расчет н. с. обмотки возбуждения при нагрузке, графическое построение характеристик, определение мощности машины, выявление условий параллельной работы. Чаще всего решается задача определения тока врзбуждения (или соответствующей ве-



личины Ео) при заданных U, I, ф; иногда решают обратную задачу - определение U по заданным Ео, I,

Векторные диаграммы рассматривают при условии симметричной нагрузки, так что достаточно взять одну фазу; для двух других диаграмма получается из первой поворотом на 120 и 240 эл. град. Для построения диаграмм необходимо знание ряда параметров, которые могут быть определены расчетным путем при проектировании машины и опытным путем при ее испытании.

§ 29.1. Основная диаграмма э. д. с. (диаграмма Бпонделя]

Особенностью данной диаграммы для явнополюсного синхронного генератора с насыщенной магнитной цепью является раздельный учет продольной и поперечной реакции якоря, в чем нет надоб-



Рис. 29.1. Основные диаграммы Рис. 29.2. Характеристика намагничива-э. д. с. при активно-индуктив- ния (х. х. х.)

ной и активно-емкостной на- ,.

грузках

ности для неявнополюсной машины. На рис. 29.1, с изображена диаграмма при отстающем токе (активно-индуктивной нагрузке), а на рис. 29.1, б - при опережающем (активно-емкостной нагрузке). Вектор Ёад - э. Д. С, индуктированная поперечным потоком



реакции якоря, отстает на п/2 от поперечного тока tq, Ead - величина, на которую изменилась э. д. с, индуктированная продольным потоком вследствие реакции якоря, вызванной продольным током td- При отстающем токе Ead находится в противофазе с э. д. с. Ёо, а при опережающем токе Ead совпадает по фазе с Ёо\ Ё-а - э. д. с, индуктированная продольным результирующим магнитным потоком генератора; Es=<-}txs - э. д. с, индуктированная потоком рассеяния якоря Фг. Для построения диаграммы необходимо знать величину отрезка аЬ, который определяет фазу Ёо- При определении считают, что магнитная цепь машины ненасыщена по поперечной оси, и поэтому отрезок аЪ, равный в масштабе э. д. с. величине Eaq/cosW, пропорционален Fag/cosW; величину Faq/COsW=kqFa можем вычислить, не зная значения угла затем, пользуясь характеристикой намагничивания [характеристикой холостого хода (х. X. X.) рис. 29.2] машины, определяем величину отрезка аЬ. Если известна величина Хад, то длина отрезка аЬ может быть вычислена, как произведение / на Хад, так как

,,/cos W=V„,/cos W=(29.1)

Строят диаграмму в следующем порядке (см. рис. 29.1, а и б): известны величины г, Xs, х. х. х.. Fa, kg, kd\ величинами (/, / и ф задаемся. Откладываем О, /, tr и jtxs и доводим построение диаграммы до точки а. После ЭТОГО по. X. X. X. 1НЗХОДИМ Э. д. С, EaqI COS Ч, которая в •ма(табе напряжений дает отрезок afc. Проводим линию Ofe, которая определяет фазу Ёо, после чего из точки а лроводим вектор Ёад ПОД углом 90° К ОЬ, чсм опредсляется продольная э. д. с. Ё-а, а по X. X. X. и результирующая п. с. по продольной оси F. Вычисляем н. с. продольной реакции якоря Fad=dFaSinW и н. с. обмотки возбуждения FB=Fi,±Fad, а затем по х. х. х. находим величины

и Ead, нанесением которых на диаграмму заканчивается построение. На рис. 29.2 все сплошные линии относятся к диаграмме для отстающего тока (см. рис. 29.1, а), а пунктирные - для опережающего тока (см. рис. 29.1, б). Величины Fa, kg, kd известны только по расчетным данным и не могут быть определены опытным путем. При построении диаграммы по опытным данным вместо Fa, kg и kd известны величина Хд и произведение kdFa, чего достаточно для вычисления аЬ и Fad. Угол W может быть определен на формулу

• tg W=BblQB={U sin ф+/х-!-Яад/соз ЩЦи cos <f+ /г) =

=(sm¥ + /x)/(coscp+/r), (29.2)

если известйы все входящие сюда величины (рис. 29.1, а).

Диаграмма может быть построена и для ненасыщейной магнитной цепи, но тогда вместо х. х. х. надо взять ее прямолинейную часть и продолжение, которое показано на рис. 29.2 пунктирной линией.

Решение обратной задачи, т. е. нахождение U по заданной величине Ео, возможно только приближенным путем. Отрезок аЬ,



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


0.0144