Характеристики СД и компенсатора

Синхронная машина (СМ) обладает свойством обратимости (работает в режимах генератора, двигателя и компенсатора)

Синхронный компенсатор (СК) – СМ, работающая в режиме ХХ (генератор без приводного двигателя или синхронный двигатель без нагрузки на валу). СК применяется для выработки реактивной мощности.

 

Характеристики СД: угловые, V-образные, рабочие, механические.

1) Угловые характеристики

Та часть кривой, где Θ > Θкр является неустойчивой (если двигатель попадет в эту часть то он может выпасть из синхронизма).

 

 

2) V – образные характеристики. Зависимости тока статора от тока возбуждения при P1=const и U1=const.

Слева от линии cos φ = 1 – режим недовозбуждения, а справа – перевозбуждения. Регулируя ток возбуждения управляют реактивной мощностью, отдаваемой двигателем в сеть одновременно с выполнением механической работы.

 

3) Механические характеристики. Зависимость частоты вращения от мех. момента на валу n(M).

 

4) Рабочие характеристики. Зависимости КПД, cosφ, P1, I1 и т.д. от мощности на валу P2.

Положение максимума cosφ = 1 регулируется изменением тока возбуждения.

 

 

Билет № 7(19)

Скоростная и механические х-ки Д пост. тока параллельного и последовательного возбуждения

1.Характеристики двигателя // возбуждения U и Ф =const

U=E+IaRa

E=cФw(w-это омега) из этого следует:

W=(U-IaRa)/сФ—выражение

скоростной хар-ки.

 

***

 

*** М=сФIa Ia=M/cФ w=(U-(M/cФ)*Ra)/cФ – Мех-кая хар-ка Д // возбуждения

Рабочая хар-ка:

Р2н-номин.мощн Д

Кн2-нагрузка в о.е.

Рк-потери кз, перемен потери

Ро-потери хх

Кпд=(Р2н* Кн2)/(Р2н* Кн2+ Ро+ Рк*Кн2*Кн2)

 

Чтобы изменить направление вращения Д нужно изменить направление тока в обмотке возбужде-

ния или в обм. Я. При работе Д // возб. Существует опасность обрыва ОВ. При этом Ф стремится

к 0, Ia и вращ. момент растёт, чтобы обеспечить равновесие напряжения и ЭДС. Возрастает частота вращения. w=(U-IaRa)/cФ, сФ стремится к 0,а w стремится к бесконечности Д идёт в разнос

В схеме автоматич. управлен-я всегда предусматривается защита от обрыва ОВ(от обрыва поля)

Если при расчётах неизвестна вел-на сопр.Ra, то её можно определить на основание КПД якоря.

, где Uн*Iн- потребляемая, Рн – номинальная мощность.

,

Характеристики Д последовательного возбуждения:

Принимаем, что

Скоростная хар-ка

Частота вращения резко изменяется с уменьшением нагрузки(тока Я)

 

 

Скоростная характеристика:

 

Особенности мех. и скоростн. характеристики в том, что с уменьшением нагрузки резко возрас-

тает скорость. При полной разгрузке скорость стремится к бесконечности.

Рабочие хар-ки как и для Д // возб-ния максимум КПД-при равенстве постоянных и перемен-

ных потерь. К рабочим хар-кам относ зав-ть Р1(Р2), ток Я Ia(Р2), частота вращения(Р2).

 

2. Векторные диаграммы и уравнения напряжений неявнополюсного СГ (турбогенератор)

Магн система такого Г явл-ся симметричн, индуктивн сопротивл-е

Паток реакции Я не раскладывают на составляющие, поэтому ур-я напряжения имеют вид:

 

 

Построим эту диагр ещё раз

 

если

При активно-индуктивн нагрузке напряжение меньше чем ЭДС

из-за размагничевающего действия продольной части р-ции Я

и из-за падения напряжения в индуктивном сопр-нии рассеиван

и в активном сопротивление обмотки.Основная роль принадлежит размагнич действию Я.

Построим векторную диаграмму для активно – ёмкостной нагру-

зки.

 

При активно – ёмкостной нагрузке U1 больше ЭДС, реакция Я подмагничевающая.

 

Билет №8

1. Прямой и реостатный пуск Д пост. тока. Расчёт пускового реостата.

В системе Г-Д осущ-ся плавный пуск с плавным увеличением U от 0 до U_ном. Двигатели небольшой мощности могут включаться в сеть напрямую (прямой пуск), если их ток не превышает допустимого тока сети, а пусковой момент больше момента нагрузки на валу. Двигатели постоянного тока большим пусковым током и большим пусковым моментом. Для их ограничения (пусковой ток и момент) в цепь якоря двигателя включается пусковой реостат. Схема включения как и для включения регулировочного реостат ; должно обеспечить допустимую величину пускового тока ( =(1.8÷2.2) ).

Затем, по мере разгона двигателя, ступени реостата закорачиваются.

1) Расчёт пускового реостата

(все точки определяются формулой)

(в момент пуска );

2) Электрическое торможение

двигателя постоянного тока

(динамическое, противовключением,

генераторное, рекуперативное);

3) Общее представление о

бесколлекторных двигателях постоянного

тока.