Содержание  Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий

§ 5.3. ВЕКТОРНЫЕ ДИАГРАММЫ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Индуктивные сопротивления синхронной машины. В результате реакции якоря и падения напряжения в обмотке напряжение U генератора изменяется при нагрузке. Изменение напряжения

Рис. 5.10. Распределение потоков реакции якоря в машине с постоянными магнитами: а — поперечная реакция якоря; б — продольная реакция якоря

в основном определяется индуктивным сопротивлением синхронной машины.

Для опытного определения индуктивного сопротивления следует подвести к обмотке якоря симметричное напряжение U при отсутствии тока возбуждения. Отношение разности U - I_аr_а к току якоря I_а при различных положениях потока относительно синхронно вращающегося ротора дает численное значение индуктивного сопротивления машины. Это сопротивление при продольном направлении потока якоря называют синхронным сопротивлением по продольной оси и обозначают символом x_d. Сопротивление при поперечном положении потока называют синхронным сопротивлением по поперечной оси и обозначают x_q. Если явнополюсная машина ненасыщена, то обычно x_d>x_q. В неявнополюсных машинах x_d = x_q.

В машинах с постоянными магнитами x_d меньше x_q. Это объясняется особенностью конструкции полюсов ротора (рис. 5.10). Вследствие значительного увеличения ширины полюсных наконечников магнитное сопротивление прохождению потока Ф_аd по поперечной оси мало (рис. 5.10, а), вследствие чего x_q получается большим. Наличие же в продольной оси постоянного магнита и зазора между полюсами значительно увеличивает магнитное сопротивление прохождению потока Ф_аd (рис. 5.10, б) и делает малым x_d.

Индуктивные сопротивления x_d и x_q соответствуют полному потоку, сцепленному с обмоткой якоря. Этот поток можно рассматривать состоящим из двух частей: потока рассеяния и потока взаимо-

индукции. Потоку рассеяния соответствует сопротивление рассеяния x_s, а потоку взаимоиндукции (который через воздушный зазор проходит в ротор) соответствуют сопротивления реакции якоря x_ad и х_аq. Таким образом, сопротивление реакции якоря по продольной оси

x_ad=x_d-x_s,

сопротивление реакции якоря по поперечной оси

x_aq=x_q-x_s.

Рис. 5.11. Диаграмма э. д. с. синхронного генератора: а — диаграмма явнополюсного генератора; б — упрощенная диаграмма явнополюс ного генератора; в — упрощенная диаграмма неявнополюсного генератора

Диаграмма э. д. с. (диаграмма Блонделя). Векторные диаграммы синхронного генератора дают физическое представление о процессе в машине, показывают соотношения и фазы отдельных составляющих токов, э. д. с. и напряжений. Векторные диаграммы позволяют определять изменение напряжения обмотки якоря при изменении тока нагрузки.

Рис. 5.12. Построение диаграммы э. д. с. явнополюсного синхронного генератора: а — исходная диаграмма; б — построенная диаграмма

Для определения направления осей d и q надо сделать вспомогательное построение. Положим, что векторная диаграмма, аналогичная векторной диаграмме, представленной на рис. 5.11, б,

Уравнению (5.4, а) соответствует векторная диаграмма (рис. 5.13, б).

Имея характеристики холостого хода и короткого замыкания можно из выражения (5.4, а) определить индуктивное сопротивление

В теории синхронных машин существует понятие об отношении короткого замыкания (ОКЗ). Оно равно отношению тока короткого замыкания при токе возбуждения, соответствующем номинальному напряжению при холостом ходе к номинальному току. Значение ОКЗ обратно пропорционально сопротивлению x_d. ОКЗ является важным параметром синхронного генератора. Для турбогенератора ОКЗ равно 0,4÷0,6. Для гидрогенератора ОКЗ равно 0,9—1,9.

ВОПРОСЫ

1.   Какова разница между векторной диаграммой э. д. с. (Блонделя) и векторной диаграммой м. д. с. и э. д. с. (Потье)?

2.  Можно ли в диаграмме м. д. с. и э. д. с. учитывать неодинаковую магнитную проводимость по продольной и поперечной осям машины?

3.  Как на диаграмме э. д. с. определяется э. д. с, наведенная в результате продольной и поперечной реакции якоря?

4.   Каково различие между потоком реакции якоря и потоком рассеяния якоря?

Содержание  Главная (библиотека)
Предыдущий § Следущий