Что называется реакцией якоря в сг. Как проявляется реакция якоря при разных характерах нагрузки (активной, индуктивной, емкостной).

При холостом ходе генератора в машине имеется только магнитный поток ротора . При нагрузке, кроме потока ротора, появляется мдс статора и поток статора , который вращается с той же скоростью, что и ротор. Воздействие мдс статора на мдс ротора называется реакцией якоря. Следствием этого воздействия является изменение результирующего потока и результирующей эдс статора, а следовательно, потока и результирующей эдс статора.

Изучим электромагнитные реакции якорной обмотки при активной, индуктивной и ёмкостной нагрузках (рис. 2.15–2.17).

Чисто активная нагрузка. Для момента времени, изображённого на рис. 2.15, максимальная эдс будет в фазе А, так как проводники этой фазы в данный момент находятся под полюсами, т. е. на продольной оси dd. В этот момент эдс в других фазах будет иметь величину и направление, соответствующие звезде эдс на рис. 2.15, а.

Так как при чисто активной нагрузке , то векторы токов во всех фазах будут совпадать с векторами соответствующих эдс. Направление токов в обмотках на чертеже поперечного сечения машины (рис. 2.15, а) будет такое же, как и эдс. По правилу буравчика для статорной обмотки определяется направление результирующего потока якоря. Он замыкается по поперечной оси ротора qq. Последовательность всех электромагнитных процессов, вызывающих реакцию якоря, может быть представлена следующей схемой:

, (2.23)

где - поперечный ток статора (ток статора, создающий поперечную реакцию якоря); , -поперечная мдс и поперечный поток реакции якоря; - поперечная эдс реакции якоря. Векторная диаграмма по этой схеме представлена на рис. 2.15. На векторной диаграмме условно показан ротор, продольная ось которого совмещена с векторами и . Векторы эдс и отстают от векторов, создающих их потоки, на угол .

 

а

б

 

Рис. 2.15. Реакция якоря при чисто активной нагрузке: а – векторная диаграмма эдс и направление токов в обмотке ротора; б – веторная диграмма действия мдс и поперечного потока при реакции якоря

 

Итак, при чисто активной нагрузке мдс реакции якоря является поперечной . На обегающей части полюса ротора она действует согласно с мдс ротора, а на набегающей – встречно, соответственно увеличивая магнитную индукцию в воздушном зазоре под полюсами.

Чисто индуктивная нагрузка. При чисто индуктивной нагрузке ток статора отстаёт от эдс на угол , как это показано на звезде эдс и токов (рис. 2.16).

Рис. 2.16. Реакция якоря при чисто индуктивной нагрузке: а – направление ток в обмотке ротора; б – определение максимального значения мдс; в – векторная диаграмма эдс, направление токов в обмотке ротора и поперечного потока при реакции якоря

 

Максимальная эдс в момент, соответствующий рис. 2.16, а, будет также в проводниках фазы А, однако ток в этой фазе . Направление тока в фазах В и C и результирующей мдс определяем как и в предыдущем случае. Результирующая мдс реакции якоря и поток действуют по продольной оси dd навстречу потоку ротора (рис. 2.16, б). Последовательность электромагнитных процессов

 

, (2.24)

где - ток статора, создающий продольную реакцию (продольный ток якоря); и - соответственно продольная мдс и продольный поток реакции якоря; - продольная эдс реакции якоря. Векторная диаграмма по этой схеме представлена на рис. 2.16, в.

Чисто ёмкостная нагрузка. При ёмкостной нагрузке ток якоря I опережает эдс на угол , поэтому ток в фазах статора по сравнению с предыдущим случаем изменяет своё направление на обратное (рис. 2.17, а). Поток реакции якоря будет также замыкаться по продольной оси, но действовать согласно с потоком ротора.

На рис. 2.17, б представлены кривые мдс и векторная диаграмма при ёмкостной нагрузке. Как видим на рисунке, при чисто ёмкостной нагрузке мдс реакции якоря является продольной и намагничивающей .

Рис. 2.17. Реакция якоря при чисто ёмкостной нагрузке: а – направление ток в обмотке ротора; б – определение максимального значения мдс; в – векторная диаграмма эдс, направление токов в обмотке ротора и поперечного потока при реакции якоря

 

В общем случае нагрузки реакцию якоря рассматривают как реакцию при чисто активной и чисто реактивной нагрузках.