Содержание  
< назад вперед >

§ 116. ХАРАКТЕРИСТИКИ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ

Работа машины в различных режимах и свой­ства самой машины определяются ее характери­стиками.

Для снятия характеристик синхронного ге­нератора собирают схему, представленную на рис. 278.

Рассмотрим характеристику холостого хода синхронного генератора. Она представляет зави­симость индуктированной в статоре э. д. с. Е₀ от тока возбуждения I_в при разомкнутой внеш­ней цепи машины:

Генератор приводится во вращение с синхрон­ной скоростью,   соответствующей   номинальной

частоте  генератора.  Увеличивают при помощи  реостата ток воз­буждения,  отмечая  показания  амперметра в   цепи   возбуждения

По показаниям вольтметра, включенного на зажимы обмотки ста­тора, определяют величину индуктированной э. д. с. Е₀.

Характеристика холостого хода синхронного генератора пока­зана на рис. 279. Прямолинейная часть характеристики указывает на пропорциональность между индуктированной э. д. с. и током возбуждения. В дальнейшем магнитная система генератора насы­щается, кривая изгибается, т. е. при значительном увеличении тока возбуждения индуктированная э. д. с. растет очень медленно. Обычно нормальная работа машины имеет место за изгибом харак­теристики холостого хода.

Зависимость напряжения на зажимах генератора U от тока нагрузки I при постоянных (пост) значениях тока возбуждения I_в, коэффициента мощности cos φ и скорости вращения n дается внешней характеристикой:

при I_в = пост,  cos φ = пост, n = n_н = пост.

По показаниям амперметра и вольтметра, включенных в цепь обмотки статора, строят характе­ристику. На рис. 280 даны внеш­ние характеристики генератора для различных видов нагрузки.

Напомним, что положитель­ным углом φ принято считать угол φ в цепи, когда ток отстает по фазе от напряжения, и отри­цательным, когда ток опережает по фазе напряжение.

Изменение напряжения U с нагрузкой происходит вследствие реакции якоря и падения напряжения в обмотке якоря (ста­тора).

При индуктивной нагрузке реактивный ток размагничивает машину и при увеличении тока нагрузки напряжение умень­шается.

При емкостной нагрузке напряжение генератора с увеличением тока нагрузки повышается вследствие действия продольно-намагни­чивающей реакции якоря.

Регулировочная характеристика представляет зависимость тока возбуждения Iв от тока нагрузки I при постоянных значениях напря­жениях  зажимах генератора U, скорости вращения я и коэффи­циента мощности cos φ:

Регулировочные характеристики, представленные на рис. 281, показывают,  как с изменением нагрузки необходимо менять ток возбуждения, чтобы ком­пенсировать падение напря­жения в обмотке якоря и действие реакции якоря.

В процессе эксплуата­ции нагрузка генератора изменяется в течение суток как по величине, так и по своему характеру. Так, на­пример, если генератор установлен на местной за­водской электростанции, то в обеденные перерывы на­грузка значительно сни­жается. В вечернее время включаются лампы элек­трического освещения, а некоторая часть электро­двигателей обычно  отключается. Следовательно, активная нагрузка увеличивается, а индук­тивная уменьшается и cos φ изменяется.

При увеличении активной нагрузки необходимо соответственно увеличить подачу пара, воды или нефти в первичный двигатель, а с уменьшением нагрузки, наоборот, уменьшить. Если увеличилась индуктивная нагрузка синхронного генератора (cos φ уменьшился), то необходимо  увеличить ток возбуждения.