загрузка...
загрузка...
На головну

Характеристики синхронного генератора

  1. II. Використання генератора випадкових чисел.
  2. III.2.1) Поняття злочину, його основні характеристики.
  3. U - образні і робочі характеристики синхронного двигуна
  4. U - образні характеристики синхронного генератора
  5. АТ. Механічні характеристики АД при різних режимах роботи
  6. АКУСТИЧНІ характеристики мікрофона.
  7. Акустичні характеристики фонем

Властивості синхронного генератора визначаються характеристиками холостого ходу, короткого замикання, зовнішніми і регулювальними.

Характеристика холостого ходу синхронного генератора.Являє собою графік залежності напруги на виході генератора в режимі х.х. U1 = E0 від струму збудження Iв0 при n1 = const. Схема включення синхронного генератора для зняття характеристики х.х. приведена на рис. 88, а. Якщо характеристики х.х. різних синхронних генераторів зобразити в відносних одиницях  | (Iв *), То ці характеристики мало відрізняються один від одного і будуть дуже схожі з нормальної характеристикою х.х. (Рис. 88, б), Яку використовують при розрахунках синхронних машин:

Е*................ 0,58 1,0 1,21 1,33 1,40 1,46 1,51

Iв *.................  0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5

тут E* = E0/ U1ном - Відносна ЕРС фази обмотки статора; I = Iв0/ Iв0ном - Відносний струм збудження; Iв0ном - Струм збудження в режимі х.х., відповідний ЕРС х.х. Е0 = U1ном.

Характеристика короткого замикання.Характеристику трифазного к.з. одержують у такий спосіб: висновки обмотки статора замикають накоротко (рис. 89, а) і при обертанні ротора з частотою обертання n1 поступово збільшують струм збудження до значення, при якому струм к.з. перевищує номінальний робочий струм обмотки статора не більше ніж на 25% (I1 к = 1,25 ? I1ном). Так як в цьому випадку ЕРС обмотки статора має значення, в кілька разів менше, ніж в робочому режимі генератора, і, отже, основний магнітний потік дуже малий, то магнітна ланцюг машини виявляється ненасиченої. З цієї причини характеристика к.з. являє собою пряму лінію (рис. 89, б). Активний опір обмотки статора невелика в порівнянні з її індуктивним опором, тому, приймаючи r1 »0, можна вважати, що під час досліду к.з. навантаження синхронного генератора (його власні обмотки) є чисто індуктивного. З цього випливає, що при досвіді к.з. реакція якоря синхронного генератора має поздовжньо-розмагнічує характер.

Мал. 88. Досвід холостого ходу синхронного генератора

Векторна діаграма, побудована для генератора при досвіді трифазного к.з., представлена ??на рис. 89, в. З діаграми видно, що ЕРС  , Индуцируемая в обмотці статора, повністю врівноважується ЕРС поздовжньої реакції якоря  і ЕРС розсіювання :

.

Мал. 89. Досвід короткого замикання синхронного генератора

При цьому МДС обмотки збудження має як би дві складові: одна компенсує падіння напруги  , А інша компенсує розмагнічуюче вплив реакції якоря .

Характеристики к.з. і х.х. дають можливість визначити значення струмів збудження, що відповідають зазначеним складовим МДС порушення. З цією метою характеристики х.х. і к.з. будують в одних осях (рис. 90), при цьому на осі ординат зазначають відносні значення напруги х.х. E* = E0/ U1ном і струму к.з. Iдо * = I1 к/ I1ном. На осі ординат відкладають відрізок ОВ, що виражає в масштабі напруги відносне значення ЕРС розсіювання  . Потім точку Всносят на характеристику х.х. (Точка В ') і опускають перпендикуляр B'Dна вісь абсцис. Отримана точка Dразделіла струм збудження Iв0ном на дві частини: Iвх- Струм збудження, необхідний для компенсації падіння напруги , и  - Струм збудження, компенсуючий поздовжньо-розмагнічувати реакцію якоря.

Мал. 90. Визначення складових струму к.з.

Один з важливих параметрів синхронної машини - відношення короткого замикання (ОКЗ), яке представляє собою відношення струму збудження Iв0ном відповідного номінальній напрузі при х.х., до току збудження Iв.к.ном,відповідному номінальному струму статора при досвіді к.з. (Рис. 89, б):

ОКЗ = Iв0ном/ Iв.к.ном. (20.34)

Для турбогенераторів ОКЗ = 0,4 ? 0,7; для раторов ОКЗ = 1,0 ? 1,4.

ОКЗ має велике практичне значення при оцінці властивостей синхронної машини: машини з малим ОКЗ менш стійкі при паралельній роботі, мають значні коливання напруги при змінах навантаження, але такі машини мають менші габарити і, отже, дешевше, ніж машини з великим ОКЗ.

Зовнішня характеристика.Являє собою залежність напруги на висновках обмотки статора від струму навантаження: U1 = | (I1) при Iв = Const; cos?1 = const; n1 = nном = const. На рис. 91, а представлені зовнішні характеристики, які відповідають різним за характером навантажень синхронного генератора.

при активної навантаженні (cos?1 = 1) зменшення струму навантаження I1 супроводжується зростанням напруги U1, що пояснюється зменшенням падіння напруги в обмотці статора і ослабленням розмагнічуючого дії реакції якоря по поперечної осі. при індуктивної навантаженні (cos?1 <1; інд.) збільшення U1 при скиданні навантаження більш інтенсивно, тому що зі зменшенням струму I1 послаблюється розмагнічуюче дію поздовжньої складової реакції якоря. Однак в разі ємнісний навантаження генератора (cos?1 <1; ємк.) зменшення I1 супроводжується зменшенням напруги U1, що пояснюється послабленням подмагничивающего дії поздовжньої складової реакції якоря.

Зміна напруги синхронного генератора, викликане скиданням номінального навантаження при Iв = const и n1 = const, називається номінальним зміною (підвищенням) напруги (%):

 (20.35)

При ємнісний навантаження генератора скидання навантаження викликає зменшення напруги, а тому DU1ном негативно.

В процесі експлуатації синхронного генератора напруга U1 при коливаннях навантаження підтримується незмінним за допомогою швидкодіючих автоматичних регуляторів. Проте, щоб уникнути пошкодження ізоляцій обмотки DUном не повинно перевищувати 50%.

Мал. 91. Зовнішні (а) і регулювальні (б) характеристики синхронного генератора

Регулювальна характеристика.Вона показує, як слід змінювати струм збудження генератора при змінах навантаження, щоб напруга на затискачах генератора залишалося незмінно рівним номінальному: Iв = | (I1) при U1 = U1ном = Const; n1 = nном = Const і cos?1 = const. На рис. 91, б представлені регулювальні характеристики синхронного генератора. при активної навантаженні (cos?1 = 1) збільшення струму навантаження I1 супроводжується зменшенням напруги U1, Тому для підтримки цієї напруги незмінним у міру збільшення струму навантаження I1слід підвищувати струм збудження. Індуктивний характер навантаження (cos?1 <1; інд.) викликає більш різке зниження напруги U1 (Рис. 91, а), Тому струм збудження Iв, Необхідний для підтримки U1 = U1ном, слід підвищувати більшою мірою. При місткості же характер навантаження (cos?1 <1; ємк.) збільшення навантаження супроводжується зростанням напруги U1, Тому для підтримки U1 = U1ном, Струм збудження слід зменшувати.

Контрольні питання

1. З яких ділянок складається магнітна ланцюг явно полюсной синхронної машини?

2. У чому полягає явище реакції якоря?

3. Яке дію реакції якоря при активній, індуктивної та ємнісної навантаженнях синхронного генератора?

4. Які ЕРС наводять в обмотці статора явнополюсного синхронного генератора магнітні потоки реакції якоря і яким індуктивним опорам ці ЕРС еквівалентні?

5. Чому характеристика к.з. синхронної машини має вигляд прямої лінії?

6. Що таке ОКЗ і як впливає цей параметр на властивості синхронного генератора?

7. Що таке номінальне зміна напруги при скиданні навантаження і чому при ємнісний навантаження його величина негативна?

8. Визначте зміна напруги при скиданні навантаження для прикладу 20.2, якщо генератор працював з навантаженням, що дорівнює половині номінальної?

9. Які види втрат мають місце в синхронній машині?

 



Попередня   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   Наступна

Лекція № 14 | Типи синхронних машин і їх пристрій | Порушення синхронних машин | Реакція якоря синхронної машини | Векторні діаграми синхронних генераторів | Навантаження генератора, включеного на паралельну роботу | Кутова характеристика синхронного генератора | U - образні характеристики синхронного генератора | Принцип дії синхронного двигуна | Пуск синхронних двигунів |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати