3.1.1. Векторные диаграммы синхронного генератора

Результирующий магнитный поток в синхронном генераторе можно разложить на поток ротора, поток рассеяния статора и поток реакции якоря. Поток рассеяния статора является частью потока статора, замыкающегося помимо ротора поперек пазов статора. Этот поток проходит значительную часть своего пути в воздухе, поэтому его можно считать пропорциональным току статора и совпадающим с этим током по фазе.

Если не учитывать влияние насыщения стали, то поток реакции якоря, так же как и поток рассеяния пропорционален току якоря (статора) . В действительности это справедливо только для ненасыщенной машины.

При принятых допущениях ЭДС , индуктируемая потоком ротора, складывается из напряжения на зажимах машины , напряжения , уравновешивающего ЭДС рассеяния , напряжения , уравновешивающего ЭДС реакции якоря и, наконец, из падения напряжения в активном сопротивлении статорной обмотки

Следовательно,

Величина x=x_p+x_я носит название синхронного индуктивного сопротивления. У ненасыщенной машины это - относительно постоянная величина.

Рис. 3.4. Векторная диаграмма синхронной машины в режиме генератора

Поток ротора направим влево по оси абсцисс (рис. 3.4). Вектор ЭДС , индуктируемой потоком ротора , отстает от него на 90 градусов. Вектор тока статора отстает от вектора на угол ψ, определяемый выражением:

где

x_H и R_H - индуктивное и активное сопротивление цепи нагрузки генератора.

Чтобы определить положение вектора , опустим из конца вектора перпендикуляр на направление вектора . На этом перпендикуляре, чтобы вычесть из реактивное напряжение , отложим это реактивное напряжение вниз. Затем влево из полученной точки, параллельно вектору отложим активное напряжение . Соединив полученную точку с началом координат, мы найдем вектор напряжения . Соединив ту же точку с концом вектора , получим треугольник внутренних падений напряжения генератора с гипотенузой .