Методические указания к решению задачи. В синхронных машинах , т.к

В синхронных машинах , т.к. у них синхронная частота вращения ω _s = ω _r = const. Поэтому можно строить угловую характеристику как зависимость или . Постройте угловую характеристику, как зависимость .

Электромагнитная мощность, Вт,

,

где E_{s o} – ЭДС, которую наводит магнитный поток обмотки возбуждения в обмотке статора, В,

.

Угловые характеристики синхронных генераторов с явнополюсными и неявнополюсными конструкциями роторов разные, т.к. у явнополюсных генераторов Х_q < X_d, а у неявнополюсных генераторов можно считать Х_q = X_d.

Данные расчетов угловой характеристики занесите в табл. 9.

Критический угол нагрузки, при котором электромагнитная мощность будет максимальной, эл. град,

,

где расчетный коэффициент

.

Таблица 8 – Данные трехфазного синхронного генератора

Номер варианта	Номинальное напряжение обмотки статора	Номинальный коэффициент мощности	Относительное значение ЭДС холостого хода	Поперечный реактанс	Продольный реактанс	Угол между вектором ЭДС статора и током обмотки статора	Схема соединения обмотки статора
UsN, кВ	cosj N	, в.о.	Хq, Ом	Хd, Ом	ψ N, ел. град.
		0,90	1,2	4,21	6,42		Y
	0,4	0,91	1,33	0,935	1,42		Y
		0,92	1,31	5,35	8,82		Y
		0,93	1,24	2,48	3,82		Y
		0,90	1,22	3,12	5,04		Y
	0,4	0,89	1,16	5,20	7,46		D
	0,4	0,89	1,20	4,02	6,18		Y
		0,90	1,33	2,12	3,44		Y
		0,91	1,37	1,96	3,12		Y
		0,90	1,30	5,00	7,36		Y
		0,91	1,44	3,18	6,84		Y
		0,92	1,20	5,10	7,44		Y
		0,93	1,35	4,18	6,54		Y
		0,92	1,22	5,24	7,85		Y
	0,23	0,91	1,35	3,36	5,68		D
	0,4	0,90	1,48	5,12	8,20		Y
	0,4	0,89	1,22	6,30	9,20		D
	0,66	0,88	1,33	6,04	9,28		D
	0,66	0,89	1,32	4,12	6,64		D
		0,90	1,38	5,20	8,10		Y

Номинальный угол нагрузки, эл.град,

θ _N = ψ _N – φ _N,

где ψ _N – угол между векторами ЭДС Е_so и тока обмотки статора І_s в номинальном режиме, эл.град;

φ _N – угол между вектором напряжения U_sN и вектором тока обмотки статора І_sN в номинальном режиме, эл.град.

Таблица 9 – Расчет угловой характеристики явнополюсного СГ

Параметры	Значения угла нагрузки θ, эл. град
	θ N			θ cr
sinθ
, Вт
, Вт
, Вт

Пример угловой характеристики синхронного генератора с явнополюсной конструкцией ротора (гидрогенератор) представлен на рис. 6.

Рисунок 6 – Угловая характеристика синхронного генератора

с явнополюсной конструкцией ротора

Электромагнитная мощность при угле нагрузки θ _cr максимальна (Р_max). Для явнополюсного синхронного генератора, обычно, θ _cr =75 ‑ 80 эл.град.

Рассчитайте коэффициент статической перегрузки (перегрузочную способность) синхронной машины

Значение K_st должно находиться в интервале:

- для гидрогенераторов K_st = 1,3–1,5;

- для турбогенераторов K_st = 1,7–1,8.