Работа СГ на холостом ходе.

Основные положения.

При холостом ходе магнитный поток создается обмоткой возбуждения ротора (индуктора).

Этот магнитный поток при вращении ротора со скоростью n, наводит в обмотке статора ЭДС с частотой f1 = рτ * n / 60.

Мгновенное значение ЭДС обмотки статора в рассматриваемом синхронном генераторе согласно (1):

 

e = B _d * 2 * l * v = B _d * 2 * l * n * D_l * n_l / 60                   

Эта формула показывает, что при неизменной частоте вращения ротора форма кривой переменной ЭДС обмотки якоря определяется исключительно законом распределения магнитной индукции B _d в зазоре.

Если бы график магнитной индукции в зазоре представлял собой синусоиду ( B _d= B _dmax sin a ), то ЭДС генератора была бы синусоидальной, т.е. для получения синусоидальной ЭДС в обмотки необходимо иметь синусоидальное распределение индукции в воздушном зазоре.

 Однако получить синусоидальное распределение индукции в зазоре практически невозможно.

Для анализа работы синхронной машины несинусоидальное распределение индукции под полюсом разлагают в ряд Фурье и рассматривают работу машины для всех гармоник раздельно.

Поскольку наличие высших гармонических в напряжении генератора вызывает ряд нежелательных явлений у потребителя, в частности повышенные потери, и, следовательно, снижение к.п.д.

Поэтому на несинусоидальность напряжения СМ, работающих в качестве генераторов налагаются жесткие ограничения.

Так согласно ГОСТ 183 - 74 коэффициент гармоник в линейном напряжении синхронного генератора мощностью более 100 кВт не должен превосходить 5 %.

Эти ограничения накладываются и на форму поля в воздушном зазоре СМ.

Для приближения распределения магнитной индукции в зазоре к синусоидальному применяются следующие меры:

1. В явнополюсных машинах распределение МДС под полюсом приближается к прямоугольному поэтому если края полюсов скосить так, чтобы зазор на краях полюсных наконечников был равен d_mах (как это показано на рис. 1.5), то график распределения магнитной индукции в зазоре приблизится к синусоиде (кривая 2), а следовательно, и график ЭДС, наведенной в обмотке генератора, приблизится к синусоиде.

Поэтому для приближения индукции к синусоидальному распределению, в этих машинах, зазор под полюсом делается неравномерным.

 

СМ. 1.7. 05.01.06. 21.08.10.

 

1. В явнополюсных машинах распределение МДС и индукции под полюсом приведено на рис.1.5.

 

 

Рис. СМ. 1.5.

. Распределение МДС и индукции под полюсом явнополюсного СГ.

Явнополюсная машина.dm / d1 = 1-2.5. d / t = 0.01-0.05. a = Bp/ t. a = 0.65-0.75.

 

 

Отношение максимальной индукции первой гармоники к действительной максимальной называется коэффициентом формы поля Kf.

Kf = Bf 1 m / Bfm                                                                     (1.9)

 

2. В неявнополюсных машинах выполнятся распределенная обмотка возбуждения на роторе и распределение МДС и индукции под полюсом СГ приведено на рис. 1.6.

В этих машинах ширина паза по сравнению с величиной зазора невелика, а число пазов ротора велико, поэтому влиянием пазов ротора можно пренебречь, и можно принять, что кривая распределения МДС трапецевиднaя.

В этом случае можно рассматривать обмотку ротора как распределенную с полным шагом с коэффициентом распределения Коб f:

где g - по рис. (1.6)

 

 

Рис. СМ.1.6. Распределение МДС и индукции под полюсом СГ.

 б. Неявнополюсная машина.

g = 2 * а1 / t = 1 - Bp / t = 1 - a

g = 0.65-0.8.

 

Несмотря на все принятые меры достичь полной синусоидальности распределения индукции под полюсом невозможно и невозможно получение синусоидального напряжения.

 

СМ. 1.8. 05.01.06. 24.08.10. 03.09.11.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: