Порядок остановки синхронного двигателя следующий:

1. уменьшают общий ток статора, устанавливая нор- мальное возбуждение;

2. отключают статор от сети;

3. после отключения статора отключают возбуждение, замыкая ротор на разрядное сопротивление.

Это подготовка двигателя к следующему пуску. Труд- ность пуска в ход — один из основных недостатков син- хронного двигателя.

§ 4. Синхронный компенсатор

При изменении возбуждения синхронного двигателя общий ток статора изменяется по величине. При перевоз- буждении синхронного двигателя он будет работать с опережающим током по отношению к сети, улучшая cos ф сети, а при недовозбуждении — с отстающим током по отношению к сети, т. е. будет ухудшать cos ф сети.

Как я для генератора, можно сиять U-образ- ные кривые изменения тока двигателя в зави- симости от тока возбуж- дения (они имеют такой же характер, рис. 206).

Этим свойством дви- гателя пользуются для улучшения коэффициен- та мощности в сети, за- ставляя двигатель ра- ботать с перевозбужде- нием.

Иногда изготовляют синхронные машины об- легченной конструк- ции, которые работают без нагрузки с боль-

шим перевозбуждением и служат только для улучшения коэффициента мощности в сети. Такие машины называют синхронными компенсаторами. Их используют также для регулирования напряжения в линиях электропередач.

Рассмотрим векторную диаграмму сихронного компен- сатора (рис. 217).

Рис. 217. Векторная диаграмма син- хронного компенсатора.

296

Будем считать, что напряжение сети TJ_C уравновешивается противоэ. д. с. двигателя Е_лв, которая индуктируется результирующим магнитным потоком Ф = Ф₀ + Ф_я. Пренебрегая падением напряжения в обмотках, можно написать

и_с=Е = 4,44K_oSfw0 = const,

так как 4,44K_o5fw — величина постоянная и при постоянных напряжении сети и частоте в ней Ф также будет величиной постоянной.

У синхронного компенсатора активная нагрузка постоянна, она идет на покрытие потерь холостого хода компенсатора, поэтому и /_а = const.

Условимся, что вектор тока якоря /_я в другом масштаба представляет создаваемый им магнитный поток.

Для построения векторной диаграммы откладываем вертикально вектор напряжения сети U_c, а в противофазе вектор э. д. с. компенсатора Е_т. Вектор результирующего магнитного потока опережает вектор э. д. с. на 90°. В фазе с вектором напряжения отложим вектор активного тока /_а, который создает магнитный поток Ф_я. Вектор магнитного потока полюсов Ф₀ получим, соединив концы векторов Ф и Ф_я. Так как величина активного тока якоря постоянна, то через конец вектора тока /_а проводим пунктирную линию, параллельную оси абсцисс, на которой будет всегда находиться конец вектора общего тока статора при изменении возбуждения. Уменьшим возбуждение компенсатора, сделав магнитный поток полюсов равным по величине вектору Ф'₀ Свое начало вектор Ф' возьмет на пунктирной линии, проведенной на высоте /_а.

Так как Ф = const, а Ф = Ф₀ + Ф_я, то второй вектор Ф_я находим, соединив точки О и А. Получим вектор магнитного потока якоря Ф_я и вектор тока Г_а. Как видно из этой диаграммы, ток якоря /_я по отношению к сети будет отстающим. Увеличим возбуждение компенсатора, сделав магнитный поток полюсов равным Ф’₀'. Соединив точки О ж В, получим вектор Ф_я и вектор тока якоря /_я. Как видно из этой диаграммы, ток /_я будет опережающим относительно напряжения сети.

Мощность синхронного компенсатора выбирают по величине реактивной мощности, которую он должен компенсировать. Устанавливают синхронные компенсаторы на шинах подстанции в большинстве случаев на высоком

297

напряжении. В этом случае они разгружают линию и генератор от реактивных токов.

Если установить синхронный компенсатор на шинах подстанции со стороны низкого напряжения, то он разгружает от реактивных токов и понижающий трансформатор.

Выбор синхронного компенсатора рассмотрим на примере.

Пример 1. Подсчитать мощность синхронного компенсатора для улучшения коэффициента мощности от 0,6 до 0,9, если установка потребляет мощность Р_ср = 1800 кет при напряжении 10 кв.

Решение. Реактивную мощность для компенсации коэффициента мощности определяют по следующей формуле

—Р_Ср (tg<Pi — tgtp₂) (тар), (156)

где Р_ср — средняя активная мощность, потребляемая предприятием за сутки (кет);

tg cp_t — соответствует углу ср_р до компенсации;

tg ср₂ — соответствует углу ср₂ после компенсации. Для cos ср_х = 0,6 tgcp_x = 1,327, а для cos ср_а = 0,9 tg <р_а = = 0,480.

Тогда

Q = 1800 (1,327 — 0,480) — 1520 квар.

Общий ток, который был до компенсации,

Р 1 800 000

Л! '

уТг/дСовф! 1,73.10000-0,6'

170 а.

Общий ток после компенсации

Т ^Р — 1 800 000

^Л1—/зг7_л со_8фз 1,73-10000.0,9

Уменьшение тока

/_Л1— = 170—115 = 55 а.

Улучшать коэффициент мощности выгодно примерно до 0,9. Дальнейшее увеличение коэффициента мощности экономически невыгодно, так как требует установки компенсаторов очень большой мощности при незначительном уменьшении общего тока.

298