Неявнополюсный синхронный генератор

Влияние реакции якоря в НЯСГ рассмотрим с помощью диаграммы, для простоты будем считать что магнитная система генератора не насыщена.

Обмотка возбуждения создает поток возбуждения, этот поток в обмотке якоря наводит ЭДС Е0, которое на векторной диаграмме отстает. В отличии от обмотки якоря индуктивную нагрузку, в этой обмотке будет протекать ток якоря I1, вектор которого на векторной диаграмме будет отставать на угол Ψ равным 90 градусов. Этот ток наведет МДС якоря, а МДС якоря наведет магнитный поток якоря. Так как магнитная система не насыщена, то вектора тока якоря и потока якоря Фа будут совпадать по направлению. Этот поток якоря создаст в обмотке якоря свою ЭДС Еа, которая на векторной диаграмме будет отставать от вектора потока на угол 90 градусов.

С помощью векторной диаграммы и Ф_рез = Ф_𝑏 + Ф_𝑎 определяем результирующий магнитный поток. Под влиянием результирующего магнитного потока появится результирующая ЭДС, как результат взаимодействия ЭДС Е0 и Еа. Векторно сложив получим результирующее ЭДС 𝐸_рез = Е₀ + Е_а. Как видно оно также уменьшилось.

Емкостная нагрузка

(рис. 3.14, 3.15 методичка)

 

Здесь угол Ψ равен π/2. Рассматривая режим холостого хода при этой нагрузке, объяснение точно такое-же, как и при индуктивной нагрузке.

Подключив обмотку якоря к емкостной нагрузке по фазам этой обмотки будут протекать токи I1a, b, c которые согласно (рис. 3.15 методичка) в фазах будут опережать соответствующие фазные ЭДС Е0а, b, c на угол 90 градусов.

Теперь определим направление токов протекающим по фазам обмотки якоря, для чего спроектируем вектора этих токов на действительную ось трехфазной системы.

Эти токи протекающие по фазам обмотки якоря наведут МДС, а эти МДС создадут магнитное поле якоря Фа. Направление этого поля определяем по правилу буравчика (рис. 3.14 методичка).

Рассматривая этот рисунок видно, что магнитное поле якоря Фа направлено по продольной оси и при этом по направлению совпадает с направлением Фб. При емкостной нагрузке говорят: в синхронном генераторе действует продольная отмагничивающая реакция якоря, которая увеличивает результирующий магнитный поток, а значит и результирующие ЭДС. Эти величины отличаются от соответствующих величин в режиме холостого хода.

 

Активная нагрузка 𝛹 равно нулю.

(рис. 3.16, 3.17 методичка)

Режим холостого хода ничем не отличается от рассмотренных ранее при получении

соответствующих ЭДС Е0а, b, c. Подключив к обмотке якоря активную нагрузку по фазам этой обмотки будут протекать токи якоря I1a, b, c которые в следствии наличия активной нагрузки будут совпадать по направлению с соответствующими ЭДС Е0а, b, c что видно на (рис. 3.17 методичка). Направление этих токов определяем точно так же, как и в предыдущих случаях. Как видно, из (рис. 3.16 методичка) направление токов и ЭДС совпадают. Токи в обмотке якоря создадут магнитодвижущие силы, которые в свою очередь наведут магнитный поток якоря, направление которого определяем по правилу буравчика. Как видно из (рис. 3.16 методичка). Магнитное поле якоря действует поперек оси полюсов, таким образом говорят, что при активной нагрузке действует поперечная реакция якоря.

В общем случае, когда 𝛹 >0, но по абсолютному значению ток якоря можно разложить в равной степени и МДС якоря на две составляющие.

𝐼_1𝑞 = 𝐼₁ ∗ cos 𝛹 𝐹_𝑎𝑞 = 𝐹_𝑎 ∗ cos 𝛹

𝐼_1𝑞 = 𝐼₁ ∗ sin 𝛹 𝐹_𝑎𝑑 = 𝐹_𝑎 ∗ sin 𝛹