Таким образом, изменение тока возбуждения синхронной машины приводит к изменению реактивного тока и реактивной мощности и не вызывает изменения активной мощности.

Для изменения активной мощности необходимо изменить момент приводного двигателя.

 

ЭМ.СM. 6.5.        12.03.2005. 11.10.10.

 

4. Режим нагрузки при E f=U1.

 Если увеличить момент приводного двигателя, то ротор получит приращение скорости и начнет поворачиваться относительно оси магнитного потока статора и сместится на угол q > 0 по вращению ротора. На этот же угол сместится и поток индуктора и Еf в цепи якоря.

В результате этого образуется разность dU = Ef - U1. Эта разность приведет к появлению в обмотке статора тока I1. Если пренебречь активным сопротивлением обмотки статора, то ток будет равен:

 

I1 = (Ef – U1) /jXd = -j dU / Xd

 

и будет отставать от dU  на угол 90 град. и от E f на угол Y.

Векторная диаграмма для этого случая приведена на рис.6.3.

                dU      U1

 

                         Ia

                    Ef

                  

                       Фd

                                  

              Фа         Фf

 

Рис. СМ.6.3. Векторная диаграмма режима нагрузки СГ.

dU = Ef – U1; Ia = ( Ef – U1) / jXd = - j dU / Xd

 

Ток I1 - опережает U1. СГ - потребляет индуктивный или отдает емкостный ток

СГ недовозбужден. Еf опережает U1 и q > 0.

Ток I1 создает магнитный поток реакции якоря, вращающийся синхронно с ротором и совместно с потоком ротора результирующее магнитное поле СГ.

 Ось этого результирующего поля не совпадает с осью полюсов ротора и отстает от этой оси на угол q или ось ротора опережает ось результирующего потока на угол q.

 У генератора вектор U1 отстает от вектора Е f, и угол нагрузки q. считается положительным, у двигателя наоборот U 1 опережает Е f и угол нагрузки q. считается отрицательным.

В результате взаимодействия потоков ротора и  статора возникают электромагнитные силы магнитного притяжения Fr. Рис. 6.4.

Вектор этой силы, направленной под углом q к оси полюса имеет две составляющие:

  Fr = F* COS( q )                        Ft = F * SIN( q )

 

 

ЭМ.СM. 6.6.      12.03.2005. 11.10.10

 

Рис. 6.4. Силы действующие

на полюс статора.

 

 Составляющая Fr направлена по оси полюса.

 Составляющая Ft направлена перпендикулярно оси полюса и создает электромагнитный момент, направленный встречно вращающемуся полю.

 

M = Ft * Dp / 2 * 2 * p = Fm * Dp * p * SIN ( q )

 

 где Dp - диаметр ротора. Или

 

  М = Мmax * SIN ( q)

 

где:

 

Mmax = Fm * Dp * pτ

 

М

 

 

Рисунок 6.5. Моментная характеристика

 неявнополюсного синхронного генератора.

                                 q

 

 Этот момент направлен навстречу моменту приводного двигателя, т.е. является тормозящим. На преодоление этого момента требуется мощность:

 

  P1 = M * w1

 

 Зависимость М или мощности Р от угла q, называется угловой характеристикой синхронной машины.

Таким образом, СГ преобразует механическую мощность приводного двигателя в электромагнитную мощность, отдаваемую генератором в сеть.

 

P2 = P1 - Ps -

 

где - Ps0 - Суммарные потери в генераторе.

Мощность, отдаваемая генератором можно представить в следующем виде:

 

P2 = m1 * U1 * I1 * COS( j )

 

 

ЭМ.СM. 7.1. 16.03.2008. 29.07.09

 

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться: