Нагрузочная индукционная характеристика

Это зависимость напряжения на обмотке якоря к функции возбуждения. Она снимается при неизменном токе якоря и т.д. 𝑈₁ = 𝑓(𝐼_𝑏),𝐼₁ = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡, 𝑛 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡, cos 𝜑 = 0 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 (56). Данная характеристика показывает, как изменяя ток возбуждения будет меняться напряжение U1 на зажимах генератора при условии неизменности тока якоря, коэффициента мощности и частоты вращения. В качестве нагрузки при снятии данной характеристики можно использовать переменную индуктивность (например, потенциалорегулятор). Но так как чистую индуктивность получить нельзя, так как, кроме индуктивности присутствует небольшая величина активного сопротивления, то Cos Φ = 0 получить нельзя, но опыт показал, что для снятия данной характеристики можно поддерживать коэффициент мощности cos Φ <= 0.2.

Данную характеристику можно представить графически. На вид данной характеристики влияют два фактора:

 

1) Падение напряжения на обмотке якоря;

2) Размагничивающее действие продольной реакции якоря, так как в этом случае при cos Φ=0 ток индуктивный. А значит действует продольная размагничивающая реакция якоря, которая старается машину размагнитить, а значить уменьшить напряжение U1. Чем больше величина тока якоря, тем ниже располагается данная характеристика. Выше нагрузочных индукционных характеристик будет находить характеристика холостого хода, когда ток якоря равен нулю. Более подробно рассмотрим данную характеристику, для чего воспользуемся (рис. 3.33 методичка).

Используя характеристику холостого хода и характеристический треугольник можно получить расчетную нагрузочную индукционную характеристику. Для чего не меняя положения катетов характеристического треугольника АВС, и что бы точка С скользила по характеристике холостого хода, то тогда можно описать расчетную нагрузочную индукционную характеристику.

Для этой характеристики, в верхней части можно получить характеристический треугольник А’B’C’. Как видно из рисунка, опытная характеристика и расчетная в действительности не совпадают. Расхождение происходит из-за неточного учета потоков рассеивания обмотки возбуждения при нагрузке, которой вызывает повышенное насыщение магнитной системы индуктора.

 

Используя характеристику холостого хода и нагрузочную индукционную характеристику можно построить при номинальном напряжении U1н (рис. 3.33 методичка) характеристический треугольник.

Откладывается номинальное напряжение и проводится прямая параллельная тока возбуждения Iв до пересечения с нагрузочной характеристикой точки А”. Затем откладывают отрезок О”А” равного отрезку ОА. Из точки О” проводите прямую параллельную линейному участку характеристики холостого хода, до пересечения с этой характеристикой в точке С”. Из точки С” опускают перпендикуляр и получают точку В”. А”B”C” – из этого треугольника определяют катет в масштабе напряжения B”C”. Зная величину тока I1 при котором снималась нагрузочная индукционная характеристика и зная величину катета В”C” в масштабе

𝐵"C" напряжения можно определить сопротивление 𝑥_𝑝 = r qxwz60d+p2EXKyUlHDI0UMfYZVqHsiaHYeY7YvGOvncY5ewrbXscpdy1ep4kD9phw7JQY0ebmsrT 7uwMvI44rhfp87A9HTeXr/392+c2JWNub6b1E6hIU/wLww++oEMhTAd/ZhtUa0Aeib8q3mK+BHWQ zBJ0kev/6MU3AAAA//8DAFBLAQItABQABgAIAAAAIQC2gziS/gAAAOEBAAATAAAAAAAAAAAAAAAA AAAAAABbQ29udGVudF9UeXBlc10ueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADj9If/WAAAAlAEAAAsAAAAA AAAAAAAAAAAALwEAAF9yZWxzLy5yZWxzUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAKKs6Yt5AgAAUwYAAA4AAAAA AAAAAAAAAAAALgIAAGRycy9lMm9Eb2MueG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADI6Rz3aAAAAAgEAAA8A AAAAAAAAAAAAAAAA0wQAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPMAAADaBQAAAAA= "> _𝐼1 (57).

Это сопротивление получило название индуктивное сопротивление Потье.

Для синхронных машин эта величина составляет 𝑥_𝑝 ≈ (1,05 ÷ 1,3)𝑥_𝛿1 (58). Меньшее значение этого сопротивления относится к неявнополюсным генераторам (турбогенераторы). Расхождение между сопротивлением Потье и сопротивлением рассеивания объясняется несовпадением расчетных и опытной нагрузочных индукционной характеристик.

Внешняя характеристика

Внешняя характеристика напряжения функции тока якоря, ее снимают при

𝑈₁ = 𝑓(𝐼₁),𝐼_𝑏 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡, 𝑛 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡, cos𝜑 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 (59). Данную характеристику можно снять: 1) На понижении напряжения; 2) На повышении напряжения; (Рис. 3.35 методичка).

Если снимается внешняя характеристика на понижении напряжения, то начальной точкой является ток якоря – ноль, а напряжение – номинальное.

При снятии на повышении напряжения, начальная точка – ток I1ном, напряжение U1ном. На вид характеристик существенное влияние оказывает коэффициент мощности.

Таким образом при снятии внешних характеристик влияют два фактора:

1) Падение напряжения в обмотке якоря;

2) Действие реакции якоря, при чем, действие реакции якоря будет определятся характером нагрузки. При активной и активно-индуктивной нагрузках будет действовать продольная размагничивающая реакция якоря. При чем при активно-индуктивной нагрузке в большей степени. При активно-емкостной нагрузке будет действовать продольная подмагничивающая реакция якоря, и при увеличении тока якоря напряжение будет увеличиваться.

Если рассмотреть внешнюю характеристику на повышении напряжения, то видно из (рис. 3.35 методичка), оказывается, что с уменьшением тока якоря, при активной и активно-индуктивной нагрузках, напряжения на зажимах генератора увеличивается, что связано с уменьшением действия продольной размагничивающей реакции якоря. При активно-емкостной нагрузке с уменьшением тока якоря, напряжение U1 уменьшается, так как уменьшается продольная подмагничивающая реакция якоря. По внешним характеристикам можно определить изменения напряжения ∆𝑈 = 𝐸 ^{0 −𝑈 1н} (60).

𝑈1н