14 Лекция.

МДС реакции якоря по перечной оси будет создавать соответствующий магнитный поток, который будет индуктировать в фазах обмотки ЭДС. Эта ЭДС (реальная) учитывается в виде падения в фиктивном индуктивном сопротивлении якоря по поперечной оси.

- индуктивное сопротивление реакции якоря по поперечной оси.

Если , то .

сопротивление магнитной цепи, по которой замыкается магнитный поток.

магнитное сопротивление по продольной оси меньше магнитного сопротивления по поперечной оси.

Если , следовательно, .

синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси.

синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси.

Векторные диаграммы трехфазного синхронного генератора при симметричной нагрузке.

Диаграмма напряжений позволяет определить процентное изменение напряжения синхронного генератора при сбросе нагрузки и понижении напряжения при переходе от холостого хода к работе под нагрузкой.

Решение этих задач необходимо при первоначальном расчете машины, для определения необходимой величины тока возбуждения при различных режимах работы (чтоб обеспечить количество напряжения), при испытании готовой машины, для решения вопросов о соответствии готовой машины техническим условиям на ее поставку. С помощью диаграмм напряжения можно исследовать режим работы, не производя непосредственной нагрузки. Для их построения нужна характеристика холостого хода и короткого замыкания, построение диаграмм можно производить без учета и с учетом насыщения. Второй путь более сложный, но дает более точные результаты. При построении по первому по первому способу (поскольку магнитная система ненасыщенна) каждая МДС рассматривается как существующая отдельно, создающая свой магнитный поток, который создает самостоятельную ЭДС. Сложив ЭДС, получаем результирующую ЭДС (напряжение генератора).

МДС реакции якоря.

фиктивная ЭДС.

ток статарной обмотки.

активное сопротивление статарной обмотки.

Векторная диаграмма неявнополюсного синхронного генератора: ЭДС, которая индуцируется в фазе статора под действием результирующего реального магнитного потока в воздушном зазоре .

По аналогии рассмотрим векторную диаграмму явнополюсного синхронного генератора:

фиктивная ЭДС.

Диаграмма с учетом насыщения:

изменение напряжения генератора при сбросе нагрузки.

Диаграмма ЭДС при коротком замыкании.

Режим короткого замыкания явнополюсного трехфазного синхронного генератора – внешняя нагрузка отсутствует, ей служат обмотки самого генератора, носит активно- индуктивный характер.

Вследствие размагничивающего действия продольной МДС реакции якоря , т.е при коротком замыкании магнитная система будет ненасыщенна, поэтому характеристика линейна.

15 Лекция.

Явнополюсный синхронный генератор.

- когда есть насыщение магнитной системы.

- когда магнитная система ненасыщенна.

ОС – спрямленная характеристика холостого хода.

АС – МДС, которая необходима для получения тока короткого замыкания .

ВТА – характеристический треугольник. Он используется для построения рабочих характеристик генератора.

- МДС реакции якоря, выраженная в масштабе обмотки возбуждения.

- МДС, которая идет на создание ЭДС рассеяния.

Неявнополюсный синхронный генератор.

- МДС реакции якоря, выраженная в масштабе ЭДС обмотки возбуждения.

АВС – характеристический треугольник.

Отношение короткого замыкания (О.К.З) = при токе возбуждения, который по характеристике холостого хода дает ЭДС, равную номинальному напряжению к номинальному току.

О.К.З для турбогенераторов 0,4-1, для гидрогенераторов 0,8-1,8.

Электромагнитная мощность синхронного неявнополюсного генератора.

Если . Для этого случая можно записать так:

Попытаемся выразить через параметры машины. Для этого нужно построить векторную диаграмму.

синхронная ЭДС.

Из ;

Если генератор работает на сеть бесконечно большой мощности, т.е. подключен к сети, на которую работает несколько генераторов, поддерживая напряжение сети:

Угловая характеристика для явнополюсного синхронного генератора:

можно увеличивать за счет увеличения тока возбуждения, либо увеличения воздушного зазора, который приводит к уменьшению или .

Из анализа формулы электромагнитной мощности явнополюсного синхронного генератора можно сделать заключение, что даже при обрыве обмотки возбуждения генератор будет выдавать в сеть активную мощность за счет разности сопротивлений и .

При увеличении подачи пара на лопасти приводной турбины будет увеличиваться угол , магнитный поток будет опережать результирующий магнитный поток, будет увеличиваться мощность, выдаваемая генератором в сеть, резиновые жгуты будут натягиваться сильнее, следовательно, будет увеличиваться электромагнитный тормозной момент генератора.

Если подачу пара уменьшить будет уменьшаться угол, и будет уменьшаться мощность, выдаваемая генератором в сеть.