Напряжения синхронного

На основании диаграммы э. д. с. для явнополюсной синхронной машины ( 9-6) не представляет трудности построить диаграммы э. д. с. для явнополюсных синхронных двигателей. При этом существует лишь то отличие, что при построении диаграммы э. д. с. синхронного двигателя строят на диаграмме не вектор О напряжения синхронной машины, с которым машина действует на сеть и которое является составляющей э. д. с. ?0. а обратный по

записанное в соответствии с (10.9) и описывающее переходные процессы в электрической системе при автоматическом регулировании возбуждения. Требуется обеспечить условия статической устойчивости при неограниченном увеличении коэффициента усиления по отклонению напряжения, т. е. при поддержании напряжения синхронной машины с высокой точностью.

Знак суммы в (13.55) показывает, что автоматическое регулирование возбуждения эквивалентной синхронной машины г'-й станции осуществляется как комбинированное по нескольким режимным параметрам одновременно. Такое регулирование обычно реализуется во всех АРВ крупных синхронных машин. Наиболее часто применяются комбинации либо тока и напряжения синхронной машины, либо напряжения и абсолютного угла.

и южный полюсы ротора создают одинаковые по форме кривые индукции в воздушном зазоре противоположной полярности. Амплитуды высших гармоник по отношению к основной при разложении кривой / относительно больше, чем при разложении кривой //. Следовательно, при эксцентрических полюсных наконечниках кривая индукции в воздушном зазоре машины является более благоприятной для получения синусоидальной формы выходного напряжения синхронной машины.

ДИАГРАММЫ НАПРЯЖЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ ПРИ НАГРУЗКЕ

Упрощенная диаграмма напряжения синхронной машины представляет собой диаграмму сложения э. д. с. обмотки статора. При ее по-, строении предполагают, что магнитная система машины является ненасыщенной и воздушный зазор между статором и ротором равномерный. При этом условии в машине рассматривают два вращающихся магнитных поля: ротора Фе и статора Фх и пульсирующее поле Ф01 рассеяния обмотки, которые индуцируют в обмотке статора три соответствующие фазные э. д. с.:?, Еа и

26.3. Упрощенная диаграмма напряжения синхронной машины

Глава XXVL Диаграммы напряжения синхронной машины при нагрузке 175 § 26.1. Диаграммы напряжения явнополюсной синхронной машины .................. 175

§ 26.2. Упрощенная диаграмма напряжения синхронной машины 177

Рассмотрим процесс форсировки возбуждения синхронной машины, имеющей электромашинную систему возбуждения, как при работе возбудителя по схеме самовозбуждения, так и при его работе по схеме независимого возбуждения. При этом в обоих случаях предполагается использование, наиболее распространенного и простого способа быстродействующего повышения возбуждения—так называемой релейной форсировки. Сущность ее состоит в закорачивании реостата в цепи возбуждения возбудителя при снижении напряжения синхронной машины за некоторый допустимый уровень (обычно 85—90% номинального напряжения), в результате чего напряжение возбудителя поднимается, стремясь к предельной величине (потолку). В дальнейшем предполагается, что цепь статора машины замкнута и в некоторый момент времени происходит форсировка возбуждения. а) Возбудитель с самовозбуждением

обеспечивает подъем напряжения синхронной машины до нормального уровня; при этом ток возбуждения не достигает предельного. Установление нормального напряжения происходит после ряда затухающих колебаний, как это показано пунктирной линией на 8-2,г. Возникающими колебаниями обычно пренебрегают и практически считают, что данный переходный процесс заканчивается, как только напряжение машины достигло нормального значения.

Изменения напряжения синхронного генератора описываются дифференциальными уравнениями Парка-Горева [10] для цепи якоря (по продольной и поперечной осям) и для цепи возбуждения.

По этим причинам процентное изменение напряжения синхронного генератора при переходе от холостого хода к номинальной нагрузке значительно больше, чем у трансформатора (при индуктивном токе достигает 20—40 %), а внешняя характеристика U = f (/) более мягкая.

Процесс синхронизации генератора состоит в том, чтобы синусоида напряжения сети в момент включения точно совпадала с синусоидой напряжения синхронного генератора. При обеспечении этого условия подключение синхронного генератора к сети не изменяет электрического состояния системы и не вызывает уравнительных токов якоря, так как в любой момент времени разность мгновенных значений напряжения сети и напряжения генератора оказывается равной нулю ( 15.7,6). В этом случае включение синхронного генератора параллельно с сетью равноценно присоединению еще одного источника к системе параллельно включенных источников в режиме холостого хода.

4.7.5. Определить фазные напряжения синхронного турбогенератора при несимметричной нагрузке, если генератор работает с током возбуждения If = 150 A (Ifx = 60 А) при токах прямой последовательности 1д t = = 2,72 кА, отстающих на угол ip — 60° от ЭДС возбуждения Ef = Ef. Ток обратной последовательности фазы /42 совпадает по фазе с током 1д \ и равен 0,3/4, а ток нулевой последовательности 1д0 отстает от 1д i на угол 30° и равен 0,4/д t. Сопротивления обмотки якоря для токов прямой, обратной и нулевой последовательности: Zj =/0,133 Ом, Z2 =/0,0153 Ом, Z0 = / 0,004 Ом. Номинальное фазное напряжение генератора Ua ф = = 0,23 кВ.

Из (4.114) видно, что при сниженных угловых .скоростях (частотах напряжения статора) синхронный двигатель обладает значительным максимальным моментом. Моментно-угловые характеристики для случая изменения только частоты приведены на 4.75. Увеличение максимального момента при снижении угловой скорости (частоты статорного напряжения) синхронного двигателя, но при неизменном напряжении связано с большим увеличением тока статора, которое определяется уменьшением противо-ЭДС и реактивных сопротивлений машины.

Заксш регулирования напряжения и тока возбуждения неявно-полюсного синхронного двигателя или приближенный закон регули-

Номинальным изменением напряжения синхронного генератора Д?/НОм называется изменение напряжения при изменении нагрузки от нуля до номинальной при неизменном токе возбуждения ( 4.34)

На 4.86, б дана схема косвенного возбуждения с возбудителем — генератором постоянного тока с независимым возбуждением. Якорь генератора постоянного тока вращается асинхронным АД или синхронным двигателем, которые подсоединяются к сети переменного тока, не зависящей от напряжения синхронного генератора.

Диаграмма напряжений имеет весьма большое значение для анализа условий работы синхронной машины. Диаграмма напряжений позволяет определить процентное изменение напряжения синхронного генератора, повышение напряжения при сбросе нагрузки и понижение напряжения при переходе от холостого хода к работе под нагрузкой. Решение этих задач имеет большое значение: 1) при первоначальном расчете машины для определения необходимой величины тока возбуждения при различных режимах работы и 2) при испытании готовой машины для решения вопроса о соответствии выполненной машины техническим условиям на ее поставку. С помощью диаграммы напряжений можно определить режимы работы машины, не производя непосредственной ее нагрузки, представляющей достаточно трудную задачу при значительной мощности машины.

Падение напряжения синхронного генератора 192, 207, 211

11-24. На 11.24 изображены угловые характеристики синхронного двигателя для различных значений напряжения на его обмотке статора. В каком соотношении находятся напряжения синхронного двигателя для изображенных характеристик? Указать правильный ответ.