Главная Машины переменного тока



полученное по спрямленной х. х. х. и х. к. з , называют ненасыщенным. Это один из важных параметров машины.

Отношение короткого замыкания (о. к. з.). О. к. з. - расчетная величина, даюшая возможность судить о ряде свойств машины, например, об устойчивости работы генератора параллельно с сетью и габаритах машины. Так как при токе возбуждения /во (рис. 30.9) напряжение на х. х. равно номинальному (£о=[/ном), а Лю - установившийся ток трехфазного к. з. при токе возбуждения /во, то

о. к. з. = /,о „ом. (30-3)

Если через /в.к обозначим ток возбуждения, при котором

/к = /ном, то „„ .

О. К. з. = /,о в.к. (30.4)

Можно установить связь о. к. з. с другими параметрами машины, воспользовавшись соотношениями для ненасышенной магнитной цепи:

Обозначим UIUmoM=c - коэффициент, характеризующий насыщение, и помня, что Xdlвом/иiiOM = Xd , ПОЛуЧИМ о. к. 3. /ко ном =

= с1х*. Следовательно, о. к. з. тем больше, чем больше насыщение магнитной цепи и чем меньше xj. Индуктивное сопротивление обратно пропорционально сопротивлению магнитной цепи, т. е. величине воздушного зазора 6, и поэтому для увеличения о. к. з. необходимо увеличивать б, что ведет к удорожанию машины.

При индивидуальной работе генератора увеличение о. к. з. ведет к уменьшению потока якоря при заданной н. с. обмотки якоря, следовательно, уменьшает величину

Определение насыщенного значения Xd, Хс. По характеристикам X. X. и к. 3. (рис. 30.10) можно определить Xd или лгс как отношение £о к, причем Ео и /к должны быть взяты для одного и того же значения тока возбуждения /в. Пока обе характеристики прямолинейны, значение Xd остается величиной постоянной, как показано на участке DDi. По мере насыщения магнитной цепи величина Xd уменьшается (участок DDz), и определенное таким образом ха или Хс имеет смысл только для насыщения, при котором оно определено.

Знание индуктивного сопротивления рассеяния обмотки якоря Xs позволяет найти величину продольной размагничивающей реакции якоря (отрезок АВ) при данном токе к. з. (отрезок АК); при этом величину Ixs измеряют отрезком ВС. Так как при к. з. результирующая н. с. Fp равна арифметической разности Ев и Fad .(или Fb и Fa), а э. д. с, индуктированная результирующим потоком, равна э. д. с. рассеяния, то, зная Xs (следовательно, и величину ВС), мы можем определить реакцию якоря - отрезок АВ. И наоборот, зная АВ, можем определить ВС, а по нему Xs. Треугольник ABC называют реактивным (характеристическим) треугольником. Так как катеты треугольника пропорциональны /, то гипоте-



нуза AC также пропорциональна / и может служить мерой тока в определенном масштабе. Например, линия AiCi, параллельная АС, является гипотенузой реактивного треугольника, построенного для тока Ii = IAiCi/AC, который в разных масштабах выражен отрезками AiCi и AiKi.

Если известны х. х. х. и реактивный треугольник, то можно графически построить индуктивную (ф=зт/2) нагрузочную характеристику (рис. 30.11), перемещая треугольник ABC параллельно самому себе. В этом случае, если вершина С перемещается по


Рис. 30.10. Построение реактивного треугольника с помощью характеристик X. X. и к. 3.


Рис. 30.11. Построение индуктивной-нагрузочной характеристики с помощью X. X. X. и реактивного треугольника

X. X. X. CCiC то вершина А опишет индуктивную нагрузочную характеристику AAi. Точка Ai соответствует напряжению <7= f/ном при токе возбуждения 1=0А. Э. д. с. £0, соответствующая этому току, находится на х. х. х. и определяется отрезком АС.

На рис. 30.12 показана векторная диаграмма э. д. с, где .0 = =Vном -Н у/лга или Л С=Л Л I -Н /Ха, откуда

л:,=(£о-„ом);/=(С-ЛА) =АС7/ (30.6)

соответствует насыщенной машине. Продольная реакция якоря, измеряемая отрезком Л1Б1=ЛВ (рис. 30.IT),, уменьшает результирующую продольную н. с. до величины ОВ, а индуктированная продольным потоком э. д. с. уменьшается на величину BiC-Ead - =lxad и становится равной ЛВ/ВСь Часть этой э. д. с. уравновешивает э. д. с. Es=IXs=BiCi. индуктированную потоком рассеяния якоря, а отрезок BBi=AAi представляет номинальное напряжение (/иом на зажимах генератора.

Определение Xs, Xad и Хд. Опытным путем снимают х. х. х., часть индуктивной нагрузочной характеристики и х. к. а. (рис. 30.13); при помощи последней определяют отрезок ОЛ/ отложив отрезок АК, измеряющий ток, при котором снималась нагрузочная характери-



стика. Затем для интересующего нас напряжения (обычно [/ном) определяют точку Ai на нагрузочной характеристике. Проведя отрезок ОИь равный и параллельный отрезку ОЛ, и отрезок OiCi параллельно начальной прямолинейной части х. х. х. ОС, определяют положение точки Ci, после чего проводят горизонтальную линию CiBi. Из сопоставления с рис. 30.11 видно, что AiBi=IXs, а В/С= ==lxad- Поделив значения Ixs и Ixad, выраженные в вольтах, на величину тока / (в амперах), при котором снималась нагрузочная характеристика, получим величины Xs и Xad (в омах). Найденная, величина Xad справедлива только при данном насыщении.

"ном

Рис. 30.12. Векторная диаграмма э. д. с. для определения ненасыщенного значения Xd


Рис. 30.13. Определение Xs и Хай с помощь;» характеристик х. х., к. з. и индуктивной нагрузкой характеристики

В слабонасыщенных неявнополюсных машинах магнитные со-протир ления по продольной и поперечной осям можно считать практически равными: Xaq~Xad И лГдлг. В слабоиасыщенных явнополюсных машинах Xaq<Xad И Xq<Xd (XqQfiXd), ПрИЧСМ ПОД Xd

понимают его ненасыщенное значение.

§ 30.3. Потери и к. п. д. синхронного генератора

Синхронная машина имеет ряд потерь.

1. Общие механические потери, которые складываются из потерь на трение в подшипниках, на трение щеток о коллектор или контактные кольца, на трение вращающихся частей о воздух или другой применяемый для охлаждения газ и вентиляционных потерь. Расчет этих потерь связан с большими трудностями и на заводах обычно пользуются опытными данными, полученными при испытаниях построенных машин. Расчетные формулы в основном эмпирические. В качестве примера приведем формулу, применяе-



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


0.0157