Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Нагрузка генератора, включенного на параллельную работу
Обычно совместно на одну сеть работают несколько синхронных генераторов и мощность любого из них намного меньше суммарной мощности всех остальных генераторов. Будем считать, что синхронный генератор подключают на параллельную работу с другими генераторами, суммарная мощность которых настолько
Рис. 21.3. Векторные диаграммы синхронного генератора, включенного на параллельную работу в сеть большой мощности
велика по сравнению с мощностью подключаемого генератора, что при любых изменениях параметров этого генератора напряжение сети Uс и ее частота f c остаются неизменными. После подключения генератора в сеть при соблюдении всех условий синхронизации его ЭДС Е0 равна по значению и противоположна по фазе напряжению сети (рис. 21.3, а), поэтому ток в цепи генератора равен нулю, т. е. генератор работает без нагрузки. Механическая мощность приводного двигателя P1 в этом случае полностью затрачивается на покрытие потерь х. х.: Р0 = Рмех + + Рм1+Рв+Рп. Отсутствие тока в обмотке статора синхронного генератора (I1==0) приводит к тому, что обмотка статора не создает вращающегося магнитного поля и в генераторе действует лишь магнитное поле возбуждения, вращающееся вместе с ротором с угловой частотой ωг, но не создающее электромагнитного момента. Если же увеличить вращающий момент приводного двигателя M1, то ротор машины, получив некоторое ускорение, сместится относительно своего первоначального положения на угол θ в направлении вращения. На такой же угол θ окажется сдвинутым вектор ЭДС генератора Ё0 относительно своего положения, соответствующего режиму х.х. генератора (рис. 21.3,6). В результате в цепи статора появится результирующая ЭДС ΔЁ=Ёо+Uc, которая создаст в цепи обмотки статора генератора ток I1. Если пренебречь активным сопротивлением обмотки статора и считать сопротивление этой обмотки чисто индуктивным, то ток I1 отстает по фазе от ΔЁ на угол 90° (рис. 21.3, б) и отстает по фазе от ЭДС Е0 на угол ψ1 Ток I1 создает магнитное поле, вращающееся синхронно с ротором и создающее вместе с полем ротора результирующее магнитное поле синхронной машины. Ось этого результирующего поля d' — d' не совпадает с продольной осью полюсов ротора d — d: в синхронном генераторе ось полюсов ротора d — d опережает ось результирующего поля машины d' — d' на угол θ (рис.21.4 а). Известно, что разноименные магнитные полюсы взаимно притягиваются, поэтому между намагниченными полюсами ротора и неявно выраженными полюсами вращающегося поля статора возникают силы магнитного притяжения Fм (рис. 21.4, б). Вектор этой силы на каждом полюсе ротора, направленный под углом 0 к оси полюса, имеет две составляющие: Fn = Fм cosθ— нормальная составляющая, направленная по оси полюсов, и Ft =.Fмsinθ — тангенциальная составляющая, направленная перпендикулярно оси полюсов ротора. Совокупность тангенциальных составляющих Ft на всех полюсах ротора создает на роторе синхронного генератора электромагнитный момент, направленный встречно вращающемуся магнитному полю: М = Ft2p(D2/2) — Fм D2p sinθ, (21.1) где D2 — диаметр ротора. Из полученного выражения следует, что электромагнитный момент синхронной машины является синусоидальной функцией угла θ и может быть представлен выражением M = Mmaxsinθ, (21.2) где Мmax — максимальное значение электромагнитного момента, соответствующее значению угла θ=90 эл. град. Электромагнитный момент М, возникающий на роторе генератора, направлен встречно вращающему моменту приводного двигателя M1, т. е. он является тормозящим моментом. На преодоление этого момента затрачивается часть мощности приводного двигателя, которая представляет собой электромагнитную мощность Рэм=Мω1 (21.3) где ω1— угловая частота вращения ротора. Таким образом, с появлением тока I1 в обмотке статора синхронного генератора, работающего параллельно с сетью, генератор получает электрическую нагрузку, а приводной двигатель (турбина, дизельный двигатель и т. п.) получает дополнительную механическую нагрузку. При этом механическая мощность приводного двигателя P1 расходуется не только на покрытие потерь х. х. генератора Р0, но и частично преобразуется в электромагнитную мощность генератора Рэм, т. е. P1=P0+Pэм (21.4) Следовательно, электромагнитная мощность синхронного генератора представляет собой электрическую активную мощность, преобразованную из части механической мощности приводного двигателя: Рэм = P1— P0. Что же касается активной мощности на выходе синхронного генератора Р2, отдаваемой генератором в сеть, т. е. Р2 = m1U1I1cosφ1• 10-3, то она меньше электромагнитной мощности Рэм на значение, равное сумме электрических потерь в обмотке статора Pэ1 = m1I12rn и добавочных потерь Рдоб при нагрузке: Р2 = Рэм - (Рэ1+Рдоб). (21.5) Следовательно, мощность на выходе синхронного генератора Р2 (активная нагрузка) при его параллельной работе с сетью регулируется изменением вращающего момента M1 приводного двигателя: P2 = P1 – ∑P = m1ω1 – ∑P, где ω1= 2π f 1/p = const — угловая синхронная скорость вращения ротора синхронной машины, рад/с. Если все слагаемые уравнения (21.4) разделить на угловую частоту P1/ω1 = P0/ω1 Рэм/ω1, то получим уравнение моментов М1= М0 + М. (21.6) Из этого уравнения следует, что вращающий момент М1, развиваемый приводным двигателем на валу генератора, равен сумме противодействующих моментов: момента х. х. М0, обусловленного потерями х. х. P0, и электромагнитного момента М, обусловленного нагрузкой генератора. Момент х.х. М0 для данного генератора постоянен (М0 = const), поэтому нагрузка синхронного генератора возможна лишь за счет вращающего момента приводного двигателя, когда его значение превышает момент х.х., т.е. при М1 > М0 Date: 2015-09-05; view: 1606; Нарушение авторских прав |