Электромагнитная мощность С.Г

Электромагнитной мощностью С.Г. называют активную мощность Р_ЭМ, которая передается от ротора к статору через воздушный зазор посредством электромагнитного взаимодействия магнитных полей и токов в обмотках. Она расходуется на покрытие потерь в стали машины Р_СТ; потерь в меди обмотки статора Р_М и на

полезную мощность P_г = m I_1Ф U_1Ф cos j, отдаваемую в сеть.

В первом приближении можно считать, что Р_ЭМ» Р_г, т.к. КПД синхронных генераторов очень высок. Для вывода формулы электромагнитной мощности используем упрощенную векторную диаграмму, которую расположим в комплексной плоскости, как показано на

рисунке 2.

	Рисунок 2. Упрощенная векторная диаграмма явнополюсного С.Г.

Из диаграммы можно получить:

E_r = U₁ Cosq + I_d × X_d;

0 = U₁ Sinq - I_q × X_q,

откуда

; .

Полную мощность S синхронного генератора определяют по

формуле , где – сопряженный комплекс напряжения , а .

Тогда

Следовательно, если подставить в формулу значение токов I_d и I_q и учесть, что Р₂ = Р_ЭМ, получим:

Первое слагаемое определяет собой основную составляющую электромагнитной мощности, зависящую от тока возбуждения и свойственную всем С.Г. Второе слагаемое – это дополнительная составляющая, не зависящая от тока возбуждения и свойственную только явнополюсным С.Г. поскольку у них X_d ¹ X_q.

Электромагнитной мощности Р_ЭМ соответствует электромагнитный момент М_ЭМ, который является тормозным для С.Г. и вращающим для С.Д.

,

где – угловая скорость статора.