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
|
А) Вращающие моменты, действующие на ротор синхронной машины при ее качанияхВначале рассмотрим параллельную работу синхронного генератора с сетью бесконечно большой мощности при периодически изменяющемся моменте на его валу. Предположим, что генератор приводится во вращение каким-нибудь поршневым двигателем, например одноцилиндровым четырехтактным дизелем. Кривая зависимости вращающего момента такого двигателя от угла поворота в геометрических (механических) градусах показана на рис 4-91. Рис. 4-91. Кривая вращающего момента одноцилиндрового четырехтактного дизеля. Как видно, вращающий момент во времени периодически изменяется (период изменения равен времени, в течение которого двигатель сделает два оборота) Его можно представить в виде среднего момента М 0, определяющего нагрузку синхронного генератора, и накладывающегося на него переменного момента М к: М = М 0 + М к. Момент М к будем называть "избыточным" или "качательным". Избыточный момент обусловливает вынужденные колебания синхронной машины. Он представляет собой периодическую функцию времени, среднее значение которой равно нулю. Разложим его в гармонический ряд и представим в следующем виде: , (4-90) где М ν — амплитуда ν-й гармоники избыточного момента; ψν — ее фазный угол; v — порядок гармоники или число импульсов вращающего момента за один оборот; — средняя (синхронная) механическая угловая частота. Постоянный момент М 0 соответствует постоянной мощности ωс М 0, а следовательно, постоянному углу θ0 между векторами и . Переменный момент М к создает механические колебания ротора (и его полюсов), которые вызовут колебания вектора относительно вектора напряжения сети (рис. 4-92), что в свою очередь вызовет колебания тока и мощности синхронного генератора. Рис. 4-92. Колебания вектора относительно вектора . Если в частном случае принять, что вращающий момент, приложенный к валу генератора со стороны первичного двигателя, постоянен и равен М 0, т е среднему значению рассмотренного ранее момента, то, очевидно, частота вращения ротора будет постоянной и никаких колебаний ее не будет В этом случае вращающий момент первичного двигателя будет уравновешиваться, если пренебречь потерями, только электромагнитным моментом генератора; или . (4-91) При колебаниях угловой частоты ротора, вызванных периодически изменяющимся вращающим моментом первичного двигателя, на вал генератора будут действовать следующие вращающие моменты. 1. Момент со стороны первичного двигателя . (4-92) 2. Электромагнитный момент . Так как угловая частота колебания ω t мала по сравнению с синхронной угловой частотой ωс, то можем написать: . Имея в виду малые колебания, т. е малое значение угла колебания или отклонения θ'. можно принять, что cos θ' 1 и sin θ' θ', и считать приближенно электромагнитный момент, кГ·м, , (4-93) где М с — удельный, а М cθ' — полный синхронизирующие моменты 3. Момент сил инерции всех вращающихся частей агрегата (первичного двигателя и генератора) может быть найден следующим образом. Обозначим через J момент инерции вращающихся частей агрегата, тогда кинетическая энергия, запасенная этими частями, будет равна: . Взяв первую производную энергии А по времени и разделив ее на угловую частоту ωс + ω t, найдем искомый момент сил инерции . (4-94) Механическая угловая частота колебания при р парах полюсов машины равна: . (4-95) Из (4-94) и (4-95) получаем: . (4-96) 4. Успокоительный момент, создаваемый в результате взаимодействия поля и токов, наведенных им в успокоительной обмотке, уменьшает механические колебания ротора, что и дало повод назвать короткозамкнутую обмотку на роторе успокоительной. Она при качаниях вместе с ротором вращается то быстрее, то медленнее поля, следовательно, относительно поля имеет то отрицательное, то положительное скольжение. Это переменное скольжение . (4-97) Успокоительный момент, называемый также асинхронным, при малых скольжениях приближенно можно считать пропорциональным скольжению: , (4-98) где D — коэффициент пропорциональности, кг·м·с. Таким образом, уравнение вращающих моментов, действующих на ротор синхронной машины при ее качаниях, получается в следующем виде: . (4-99) Так как в этом уравнении М эм0 = - M 0, то, подставляя в него найденные выражения для отдельных моментов, получим: . (4-100) Решение полученного линейного дифференциального уравнения, коэффициенты которого принимаются постоянными, как известно, не представляет затруднений. С формальной стороны оно ничем не отличается от дифференциального уравнения колебательного процесса чисто механической системы, в которой роль синхронизирующего момента играет момент упругой силы какой-либо пружины, а роль момента успокоительной обмотки — момент сил трения, или, например, процесса в электрическом колебательном контуре, состоящем из индуктивности, емкости и сопротивления. Если известна кривая избыточного момента, которая находится по индикаторной диаграмме поршневого двигателя, то можно определить ее гармоники. Решая уравнение (4-100), можно найти углы отклонения при качаниях, обусловленные каждой из этих гармоник, а затем, просуммировав их, найти результирующий угол отклонения.
|