Синхронные микромашины. Гистерезисный двигатель. Индукторные машины.

 

 

 

         

31. Общая теория переходных процессов в синхронных машинах.

Процессы, возникающие в синхронных машинах при переходных режимах, например при внезапном коротком замыкании или резком изменении нагрузки, весьма сложны, что вызывает значительные трудности при их точном количественном расчете. Однако поведе­ние СМ при указанных режимах имеет очень большое практическое значение, так как переходные процессы могут вызвать повреждение машины, а следовательно, и значитель­ные убытки, связанные с перерывом энергоснабжения промышлен­ных предприятий. Поэтому необходимо иметь общее представление о физических процессах, возникающих при переходных режимах, и установить хотя бы приближенно величину аварийных токов, имеющих место при КЗ.

Рис. Графики изменения токов в обмотках яко­ря (а),возбуждения(б) и демпферной(в)при КЗ

32 Переходные процессы в синхронных машинах. Колебания в синхронных машинах.

Свободное колебания ротора возникает из-за внезапного изменения внешнего момента. Рассмотрим малые колебания

 

33. Переходные процессы в СМ Режим к.з. в СМ.

Процессы, возникающие в СМ при переходных режимах, например при внезапном КЗ или резком изменении нагрузки, весьма сложны, что вызывает значительные трудности при их точном количественном расчете. Короткое замыкание СГ, ра­ботающего предварительно в режиме холостого хода.

 На первый взгляд изменение тока якоря напоминает закон изменения тока трансформатора при коротком замыкании

где iK п и Iк. a — периодическая и апериодическая составляющие тока КЗ; Iустт—амплитуда установившегося тока КЗ; а0 — начальная фаза напряжения при t = 0, т. е. в момент начала КЗ  и LK—сопро­тивление и индуктивность тр-ра при коротком замыкании.

Однако более подробный анализ показывает, что процесс КЗ в синхронном генераторе значительно сложнее, чем в трансформаторе.

При КЗ генератора с течением времени посте­пенно уменьшается амплитуда периодической составляющей, тока генератора и в конце концов она становится равной амплитуде ус­тановившегося тока КЗ:

В первом полупериоде амплитуда периодической со­ставляющей в 5—8 раз пре­вышает величину Iкт. Это происходит из-за того, что в начальный момент процесса КЗ э.д.с. СГ близка к э.д.с. Х.Х E0 и только через 0,6—1,5 с становится равной

34. Синхронные машины. Характеристики синхронных машин: V-образные характеристики зависимости I=f(IB), cos=f(IB)

Зависимость тока якоря от тока возбуждения, называемая U-образной характеристикой. Для каждой мощности имеется вполне определенный ток возбуждения, которому соответствует минимум тока якоря. Чем больше мощность, тем большим должен быть ток возбуждения, отвечающий минимальному току якоря. Штриховая кривая, проведенная через точки миниму­мов, соответствует режимам работы генератора с coscp = l

 

 

 

36. Синхронные машины. Режим работы двигателя при P=const и переменной мощности.

При неизменной мощности (для машины с неявно выра­женными полюсами) справедливо будет условие

При изменении тока возбуж­дения остаются неизменными все величины, кроме Е0 и sin0; сле­довательно, условие неизменной 'мощности приводит к условию Е0 sin 9 = const. На диаграмме (рис. 8-39, б) ко­нец вектора Ё0 скользит по пря­мой CD, параллельной вектору напряжения U. Чем меньше ток возбуждения, тем меньше по мо­дулю вектор £0, но зато больше угол 0.

Вектор тока 1а перпендикуля­рен направлению вектора падения напряжения jlaxcii, поэтому его можно построить, если задаться углом 9. Легко заметить, что минимальному значению тока 1а соответствует режим работы при созф = 1, чему отвечает вполне определенный ток возбуждения.

38. Параметры и виды векторных диаграмм синхронных машин.

Принимая полезную мощность (отдаваемую в сеть) равной электромагнитной

для соотношения мощностей РI и Рu получим

Приведенные диаграммы показывают, что изменяется не только активная мощность, но и реактивная. Поэтому чтобы обес­печить наиболее благоприятный или требуемый режим работы, при изменении активной мощности приходится регулировать и ток воз­буждения.

Работа Г с неизменным моментом при различных зна­чениях тока возбуждения. Неизменность внешнего момента на валу генератора эквивалентна неизменности его мощности:

Однако при неизменной мощности (для машины с неявно выра­женными полюсами) справедливо будет условие