Главная Машины переменного тока



магнитным путем. Другая часть этой механической мощности расходуется на механические и магнитные потери.

Так как потери в обмотке якоря Рв.я относительно малы (в машинах средней мощности Рэ.я<1%), то обычно Ры-Р, тогда

PtnUI cos ф.


(31.2)

По известной величине Рэм легко вычислить электромагнитный момент, развиваемый машиной:

(31.3)

Рис. 31.6. Векторная диаграмма э. д. с. для определения Рэм неявнополюсного синхронного генератора

где Qc - угловая синхронная частота вращения ротора.

Электромагнитная мощность неявнополюсного генератора. Из диаграммы, показанной на рис. 31.6, найдем отрезок ЛВ = /хсС03ф = =£0 30, откуда

/cosw=(£oXe)sine. (31.4)

Подставив (31.4) в (31.2),

получим

P.=mU{Eo:x)smB, (31.5) и, соответственно, M,,=mU{Eo!x)sm6, (31.6)

из которого следует, что при заданных величинах Ео и U мощность машины определяется углом 0 между вектором э. д. с. холостого хода - Ёо и вектором напряженР1я D при данной нагрузке.

На рис. 31.7 показана кривая зависимости Рэм или Мэм от угла 0 при f/=const и Во = const, которую называют угловой характеристикой. Такие условия имеют место при параллельной работе генератора с сетью, у которой 6/= const, н при постоянном токе возбуждения. Угловая характеристика представляет собой синусоиду, амплитуда которой

Psum..=rnUiEolx,)tnUI,, (31.7)

где /к=£о/л;с -установившийся ток трехфазного к. з. при данном токе возбуждения.

/1 S

/ *

/ *

/ 1

/ !

Рис.

31.7. Угловая характеристика явнополюсного генератора



На рисунке через Рэм.ном обозначена номинальная мощность и соответствующий ей угол бном при заданных И и £0. Отношение Рэмтах/-Рэм.ном характеризует перегрузочную способность машины. При параллельной работе часть характеристики, начерченная тонкой линией, гдея/2<е<я, является областью неустойчивой работы.

Электромагнитная мощность явнополюсного генератора. Пользуясь выражением (31.2) и преобразованной диаграммой, показанной на рис. 29.6, можно написать, что для явнополюсного генератора электромагнитнай мощность

pfnUI coscp=m[ cos(W -e)=m[ cose--m[ sine. (31.8)

Из диаграммы имеем Ig=Usine/x и Ici= {Eо-Ucos в)/х. Подставив эти выражения в (31.8), получим Psu = nU(Eo/Xd)sin 0 + + mU{\IXq-l/ji;d)sinecos6, после преобразований

P=mU{EolXa) sine-{-mO,5UllXq- Ijx) sin 26. (31.9)

Для неявнополюсной машины, у которой Xg=Xd, второе слагаемое обращается в нуль.

Для явнополюсной машины второе слагаемое, которое обозначим через

Ps:,., = 0,5mUHl/Xq-llx)sin2e, (31.10)

называют реактивной моиностью.

Разделив на синхронную угловую скорость, получим уравнение реактивного момента

/ l м si,n 26. (31.11)

§ 31.3. Параллельная работа генератора с сетью бесконечно большой мощности

После правильного включения машины ток в обмотке якоря равен нулю, так как вектор э. д. с. генератора Ёто равен по величине и противоположен по направлению вектору напряжения сети (£ro=f/r=-f/c); активная мощность P=mUI cos ц>=0 и реактивная мощность Q = mC sin ф = 0, т. е. машина работает вхолостую - не потребляет и не отдает никакой мощности.

Рассмотрим параллельную работу генератора с сетью бесконечно большой мощности, у которой напряжение С/с = const и частота / = const.

Параллельная работа при изменении вращающего момента первичного двигателя и /в=const. Если увеличить мощность первичного двигателя, а следовательно, и вращающий момент Ми то вращение ротора синхронной машины ускорится и вектор Его несколько сдвинется в сторону вращения векторов (рис. 31.8, а). В этом случае в цепи будет действовать результирующая э. д. с. АЁ, которая создаст ток / в обмотке якоря. Так как сопротивлением остальных машин вследствие их большой мощности можно пренебречь.



то ток / зависит, в основном, от сопротивления подключаемой машины (случай, когда Xc=Xd=Xq). Активным сопротивлением обмотки якоря из-за малости пренебрегаем, тогда ток / отстает от А£ на угол зх72 и АЁ=1Ус+Ёго= jtxc.

При данном положении вектора Ётб машина будет работать генератором и отдавать в сеть активную мощность Р2=mill cos (р, развивать электромагнитную Рэм=тис{Ето/Хс)5тд>0 и тормозной момент Мэм = Рэм/£2с.



Рис. 31.8. Векторные диаграммы э. д; с. при параллельной работе генератора с сетью:

я/К-

Рис. 31.9. Векторные диаграммы э. д. с. при параллельной работе генератора с сетью:

Если уменьшить мощность первичного двигателя или совсем отключить его, то уменьшится частота вращения ротора и создастся положение, иллюстрирземое рис. 31.8, б, когда Рэм<0 и машина начнет потреблять энергию из сети, перейдя в режим работы дви-га.теля. Из сказанного видно, что, изменяя вращающий момент первичного двигателя, можно регулировать активную мощность генератора, отдаваемую в сеть, и переводить его в режим двигателя.

Параллельная работа при изменении тока возбуждения и /Иам=const. Допустим, ЧТО послс подключения генератора на параллельную работу с сетью бесконечно большой мощности он работает вхолостую и его э. д. с. уравновешивается напряжением сети Ёто=-Uc- Если увеличить ток возбуждения, сделав Ёто>1Уе (рис. 31.9, а), или уменьшить ток возбуждения, сделав Ёго<Ос (рис." 31.9, б), то в цепи обмоток якоря параллельно работающих машин будет действовать э. д. с. АЁ=Ето+1Ус, вызывающая появление реактивного (ураввдтельного) тока /р. При увеличении /в ток /р является для генератора отстающим и вызывает продольную размагничивающую реакцию якоря. Для сети ток /р является опережающим и создает для остальных параллельно подключенных генераторов продольную намагничивающую реакцию якоря.



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


0.0148