Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Угловые характеристики синхронного генератораСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Электромагнитная мощность неявнополюсного синхронного генератора при его параллельной работе с сетью (21.7) где - угол, на который продольная ось ротора смещена относительно продольной оси результирующего поля машины (рис. 21.4). Электромагнитная мощность явнополюсного синхронного генератора (21.8) где и — синхронные индуктивные сопротивления явнополюсной синхронной машины по продольно и поперечной осям соответственно, Ом. Разделив выражения (21.7) и (21.8) на синхронную угловую скорость вращения , получим выражения электромагнитных моментов: неявнополюсной синхронной машины (21.9)
явнополюсной синхронной машины (21.10) где М — электромагнитный момент, Нм. Анализ выражения (21.10) показывает, что электромагнитный момент явнополюсной машины имеет две составляющие: одна из них представляет собой основную составляющую электромагнитного момента . (21.11) другая — реактивную составляющую момента . (21.12) Основная составляющая электромагнитного момента явнополюсной синхронной машины зависит не только от напряжения сети ( U1), но и от ЭДС , наведенной магнитным потоком вращающегося ротора в обмотке статора: .(21.13) Это свидетельствует о том, что основная составляющая электромагнитного момента зависит от магнитного потока ротора: ≡ . Отсюда следует, что в машине с невозбужденным ротором ( = 0) основная составляющая момента = 0. Реактивная составляющая электромагнитного момента не зависит от магнитного потока полюсов ротора. Для возникновения этой составляющей достаточно двух условий: во-первых, чтобы ротор машины имел явновыраженные полюсы () и, во-вторых, чтобы к обмотке статора было подведено напряжение сети ( ≡ ). Подробнее физическая сущность реактивного момента будет изложена в § 23.2. При увеличении нагрузки синхронного генератора, т. е. с ростом тока I1 происходит увеличение угла , что ведет к изменению электромагнитной мощности генератора и его электромагнитного момента. Зависимости и , представленные графически, называются угловыми характеристиками синхронной машины. Рассмотрим угловые характеристики электромагнитной мощности и электромагнитного момента явнополюсного синхронного генератора (рис. 21.5). Эти характеристики построены при условии постоянства напряжения сети () и магнитного потока возбуждения, т. е. = const. Из выражений (21.8) и (21.11) видим, что основная составляющая электромагнитного момента и соответствующая ей составляющая электромагнитной мощности изменяются пропорционально синусу угла (график 1), а реактивная составляющая момента (21.12) и соответствующая ей составляющая электромагнитной мощности изменяется пропорционально синусу угла 2 (график 2). Зависимость результирующего момента и электромагнитной мощности от угла определяется графиком 3, полученным сложением значений моментов и и соответствующих им мощностей по ординатам.
Рис. 21.5. Угловая характеристика синхронного генератора.
Максимальное значение электромагнитного момента соответствует критическому значению угла . Как видно из результирующей угловой характеристики (график 3), при увеличении нагрузки синхронной машины до значений, соответствующих углу ≤ , синхронная машина работает устойчиво. Объясняется это тем, что при ≤ , рост нагрузки генератора (увеличение ) сопровождается увеличением электромагнитного момента. В этом случае любой установившейся нагрузке соответствует равенство вращающего момента первичного двигателя сумме противодействующих моментов, т. е. . В результате частота вращения ротора остается неизменной, равной синхронной частоте вращения. При нагрузке, соответствующей углу > , электромагнитный момент M я, уменьшается, что ведет к нарушению равенства вращающего и противодействующих моментов. При этом избыточная (неуравновешенная) часть вращающего момента первичного двигателя вызывает увеличение частоты вращения ротора, что ведет к нарушению условий синхронизации (машина выходит из синхронизма). Электромагнитный момент, соответствующий критическому значению угла (), является максимальным М mах. Для явнополюсных синхронных машин = 60÷80 эл. град. Угол можно определить из формулы (21.14)
. (21.15) У неявнополюсных синхронных машин = 0, а поэтому угловая характеристика представляет собой синусоиду и угол = 90°. Отношение максимального электромагнитного момента Мmax к номинальному называется перегрузочной способностью синхронной машины или коэффициентом статической перегружаемости: . (21.16) Пренебрегая реактивной составляющей момента, можно записать , (21.17) т.е. чем меньше угол , соответствующий номинальной нагрузке синхронной машины, тем больше ее перегрузочная способность. Например, у турбогенератора = 25 ÷ 30°, что соответствует = 2,35÷2,0. Пример 21.1. Трехфазный синхронный генератор с явно выраженными полюсами на роторе ( =10) включен на параллельную работу с сетью напряжением 6000 В частотой 50 Гц. Обмотка статора соединена звездой и содержит в каждой фазе = 310 последовательных витков, обмоточный коэффициент = 0,92, индуктивное сопротивление рассеяния обмотки = 10 Ом. Диаметр расточки D1 = 0,8 м, расчетная длина сердечника статора li = 0,28 м, воздушный зазор равномерный δ = 2 мм, коэффициент полюсного перекрытия =0,7, коэффициент воздушного зазора kδ = 1,3, коэффициент магнитного насыщения = 1,1. Магнитный поток ротора Ф = 0,058 Вб. Требуется рассчитать значения электромагнитных моментов и построить графики , и М = f(). Решение. Полное индуктивное сопротивление реакции якоря по (20.19) Ом При = 0,7 и равномерном зазоре коэффициенты формы поля по (20.7) и (20.8): = 0,958 и = 0,442. Индуктивное сопротивление реакции якоря по продольной оси [см. (20.24)] Ом, по поперечной оси [см. (20.25)] Ом. Синхронные индуктивные сопротивления по продольной и поперечной осям: Ом, Ом. ЭДС обмотки статора в режиме х.х. по (21.13) В. Напряжение фазы обмотки статора В. Угловая частота вращения ротора с-1. Максимальное значение основной составляющей электромагнитного момента генератора (21.11) Н∙м Максимальное значение реактивной составляющей электромагнитного момента (21.12) Н·м Результаты расчета моментов для ряда значений угла 0 приведены ниже:
Угол , соответствующий максимальному моменту , по (21.14) , где ; 0,48 = 61,3°. Углу = 61,3° соответствуют моменты: Н∙м; Н∙м; Н∙м.
Графики моментов , и , построенные по результатам расчета, приведены на рис 21.6.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-27; просмотров: 778; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.224.116 (0.009 с.) |