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
|
Угловые характеристики синхронного генератора
Электромагнитная мощность неявнополюсного синхронного генератора при его параллельной работе с сетью Рэм.н = m1U1E0sinθ/xc, (21.7) где θ — угол, на который продольная ось ротора смещена относительно продольной оси результирующего поля машины (рис. 21.4). Электромагнитная мощность явнополюсного синхронного генератора Рэм.я = m1U1E0/xd * sinθ + m1U12/2 * (1/xq –1/xd) * sin2θ (21.8) где xd=xad+x1 и xq= xad+x1 — синхронные индуктивные сопротивления явнополюсной синхронной машины по продольной и поперечной осям соответственно, Ом. Разделив выражения (21.7) и (21.8) на синхронную частоту вращения ω1,получим выражения электромагнитных моментов: неявнополюсной синхронной машины Mн = Pэм/ω1 = m1U1E0/ω1xc * sinθ (21.9) явнополюсной синхронной машины Mя = Pэм/ω1 = m1U1E0/ω1xd * sinθ + m1U12/2 ω1 * (1/xq –1/xd) * sin2θ (21.10) где М — элёктромагнитный момент, Н*м. Анализ выражения (21.10) показывает, что электромагнитный момент явнополюсной машины имеет две составляющие: одна из них представляет собой основную составляющую электромагнитного момента Мосн= m1U1E0/ω1xd * sinθ (21.11)
другая — реактивную составляющую момента Мр = m1U12/2 ω1 * (1/xq –1/xd) * sin2θ (21.12)
Основная составляющая электромагнитного момента Мосн явнополюсной синхронной машины зависит не только от напряжения сети (Мосн ≡ U1), но и от ЭДС Е0, наведенной магнитным потоком вращающегося ротора Ф в обмотке статора: Е0 = 4,44 f 1Ф w 1 k о61. (21.13) Это свидетельствует о том, что основная составляющая электромагнитного момента Мосн зависит от магнитного потока ротора: Мосн ≡ Ф. Отсюда следует, что в машине с невозбужденным ротором (Ф = 0) основная составляющая момента Мосн = 0. Реактивная составляющая электромагнитного момента Мр не зависит от магнитного потока полюсов ротора. Для возникновения этой составляющей достаточно двух условий: во-первых, чтобы ротор машины имел явно выраженные полюсы (xq ≠ xd) и, во-вторых, чтобы к обмотке статора было подведено напряжение сети (Мр =U12). Подробнее физическая сущность реактивного момента будет изложена в § 23.2. При увеличении нагрузки синхронного генератора, т. е. с ростом тока I1 происходит увеличение угла θ, что ведет к изменению электромагнитной мощности генератора и его электромагнитного момента. Зависимости Рэм = f (θ) и M = f (θ), представленные графически, называются, угловыми характеристиками синхронной машины. Рассмотрим угловые характеристики электромагнитной мощности Рэм.я = f (θ) и электромагнитного момента Mя = f (θ) явно- полюсного синхронного генератора (рис. 21.5). Эти характеристики построены при условии постоянства напряжения сети (Uc = const) и магнитного потока возбуждения, т.е. E0= const. Из выражений (21.9) и (21.11) видим, что основная составляющая электромагнитного момента Мосн и соответствующая ей составляющая электромагнитной мощности изменяются пропорционально синусу угла θ (график 1), а реактивная составляющая момента Мр и соответствующая ей составляющая электромагнитной мощности изменяется пропорционально синусу угла 2θ (график 2). Зависимость результирующего момента Мя = Мосн + Мр и электромагнитной мощности Рэм от угла θ определяется графиком 3, полученным сложением значений моментов Mосн и Мр и соответствующих им мощностей по ординатам. Максимальное значение электромагнитного момента Мmax соответствует критическому значению угла θкр. Рис. 21.5. Угловая характеристика синхронного генератора Как видно из результирующей угловой характеристики (график 3), при увеличении нагрузки синхронной машины до значений, соответствующих углу θ≤θкр, синхронная машина работает устойчиво. Объясняется это тем, что при θ≤θкр рост нагрузки генератора (увеличение θ) сопровождается увеличением электромагнитного момента. В этом случае любой установившейся нагрузке соответствует равенство вращающего момента первичного двигателя М1 сумме противодействующих моментов, т.е. M1= Mя+ M0. В результате частота вращения ротора остается неизменной, равной синхронной частоте вращения. При нагрузке, соответствующей углу θ≤θкр электромагнитный момент Мя уменьшается, что ведет к нарушению равенства вращающего и противодействующих моментов. При этом избыточная (неуравновешенная) часть вращающего момента первичного двигателя ΔМ = M1 — (Мя + M0) вызывает увеличение частоты вращения ротора, что ведет к нарушению условий синхронизации (машина выходит из синхронизма). Электромагнитный момент, соответствующий критическому значению угла (θкр), является максимальным Мmах. Для явнополюсных синхронных машин θкр = 60÷80 эл. град. Угол θкр можно определить из формулы cos θкр = √β2+0,5 – β (21.14) Здесь β = E0/[4U1(xd/xq – 1)]. (21.15) У неявнополюсных синхронных машин Мр = 0, а поэтому угловая характеристика представляет собой синусоиду и угол θкр = 90°. Отношение максимального электромагнитного момента Мmах к номинальному Мном называется перегрузочной способностью синхронной машины или коэффициентом статической перегружаемости: λ = Мmах/Мном = 1,4÷3. (21.16) Пренебрегая реактивной составляющей момента, можно записать λ ≈ 1/sinθном, (21.17) т. е. чем меньше угол θном, соответствующий номинальной нагрузке синхронной машины, тем больше ее перегрузочная способность. Например, у турбогенератора θном= 25÷30°, что соответствует λ = 2,35÷2,0. Date: 2015-09-05; view: 3612; Нарушение авторских прав |