Регулировочная характеристика.

Для получения регулировочной характеристики нужно сначала включить генератор и сообщить его ротору номинальную скорость вращения при холостом ходе, а потом путём изменения тока возбуждения добиться получения номинального напряжения U_Н. Далее постепенно увеличивают ток нагрузки и снимают характеристику, добиваясь в каждой точке напряжения на зажимах U = U_Н = const, регулируя ток возбуждения. Мы видим регулировочные характеристики при различных cosφ.

Кривая 2 – активно-индуктивная нагрузка (ток I_В нужно уменьшить).

Кривая 3 – активно-ёмкостная нагрузка (ток I_В нужно увеличить).

Кривая 1 – оптимальный режим.

Регулировочные характеристики имеют важное значение, т.к. они определяют пределы изменения тока возбуждения для поддержания номинального напряжения при изменении нагрузки.

50. U-образные характеристики синхронного генератора

Для анализа свойств синхронной машины, работающей параллельно с сетью, наряду с угловой характеристикой P₁ = ƒ(0) важное значение имеют U-образные характеристики, представляющие зависимость тока якоря в функции тока возбуждения I₁ = ƒ(I_ƒ) при постоянных активной мощности, напряжении и частоте сети (P₁ = const ; U_c = const ; ƒ_c = const). U-образные характеристики могут быть построены с помощью векторных диаграмм, учитывающих насыщение стали. На рис. 5.41 приведены векторные диаграммы неявнополюсного синхронного генератора (r_a = 0). В соответствии с условием P₁ = m₁U₁I₁ cosφ=const  активная составляющая тока якоря I_a = I₁ cosφ=const  , поэтому концы вектора тока İ₁ будут лежать на линии I, перпендикулярной вектору напряжения Ů₁, а концы вектора результирующей ЭДС будут лежать на линии II, параллельной вектору напряжения. Цифрами на этих линиях отмечены расчетные точки U-образной характеристики для мощности P₁, соответствующей току I_a = 0,8 о.в.  

Модуль ЭДС   определяет по характеристике холостого хода суммарную МДС  . Вектор  опережает ЭДС   на 90°. Вычитая из него вектор МДС реакции поля  , находим вектор МДС обмотки возбуждения и соответствующий ему ток возбуждения . Геометрическим местом концов вектора МДС   является линия IV, на которой цифрами указаны расчетные точки, соответствующие заданным токам якоря на линии I. Полученная таким образом зависимость   представлена на рис. 5.42 с отмеченными на ней расчетными точками. Аналогично производится построение U-образных характеристик для других значений активной мощности. Минимумы U-образных характеристик соответствуют активным составляющим тока якоря, поэтому линия, соединяющая минимумы, представляет собой регулировочную характеристику генератора при  . Точки U-образной характеристики, лежащие правее ее минимума, соответствуют режиму перевозбуждения, а левее - режиму недовозбуждения. В режиме перевозбуждения ток якоря   отстает от напряжения  , машина отдает в сеть реактивную мощность ( ). В режиме недовозбуждения ток   опережает вектор напряжения  , синхронная машина потребляет из сети реактивную мощность ( ). Минимальное значение тока возбуждения ограничивается пределом статической устойчивости генератора  , равным мощности  , при которой построена U-образная характеристика. Максимальная величина тока определяется допустимым перегревом обмотки возбуждения.