Векторные диаграммы синхронного генератора

 

Векторная диаграмма э. д. с. синхронных генераторов имеет большое практическое значение.

С одной стороны, она позволяет на стадии проектирования определять значение F(x) (а, следовательно, и основные конструктивные данные) для обеспечения необходимого режима работы. С другой – оценить эксплуатационные характеристики уже готовой машины при различной нагрузке, не производя при этом многочисленных опытов.

Два типа задач, о которых говорилось выше, определяют два основных вида векторных диаграмм: различают диаграммы Блонделя и диаграммы Потье.

Диаграммы Блонделя

Эти диаграммы используются для анализа характеристик генератора и строятся в следующем порядке. Исходным является уравнение синхронного генератора:

; (5.3.1)

 

Рисунок 5.3.1 – Векторная диаграмма Блонделя с учетом сопротивлений реакции якоря

 

Это 1-й вид векторных диаграмм строится так:

Угол между векторами и называется углом нагрузки. В генераторном режиме работы вектор всегда опережает и считается положительным. Название идёт оттого, что он зависит от нагрузки (активной мощности) синхронного генератора.

. (5.3.2)

Из диаграммы можно проследить, что, если, а − меняется, то меняется . Например, если нагрузка активно-индуктивная (как на нашей диаграмме), то при уменьшении угла φ составляющая тока якоря Iq увеличивается, а следом увеличивается Eaq и .

2-й вид диаграммы Блонделя основан на уравнении, записанном через синхронные сопротивления:

(5.3.3)

и строится в том же порядке, как и предыдущая.

Рисунок 5.3.2 – Векторная диаграмма Блонделя с учетом синхронных индуктивных сопротивлений

Рисунок – Диаграмма Блонделя для уравнения (5.3.4)

 

Если в векторах падений напряжений поменять знаки, то получим векторные диаграммы, соответствующие уравнению:

. (5.3.4)

Прямая, проведённая из точки А перпендикулярно вектору до пересечения вектора (или его продолжения) в точке Q будет отсекать отрезок .

Угол (так как имеет стороны перпендикулярные сторонам угла ), значит

. (5.3.5)

Этим свойством можно воспользоваться для построения диаграммы, если заданы U, I , φ, и надо найти Е. Тогда откладывается отрезок AQ, с помощью которого находят направление вектора Е, а затем находят угол ψ. Затем ток раскладывается на составляющие и строится вся диаграмма.

Для неявнополюсных машин , поэтому нет необходимости разлагать ток на составляющие, и векторная диаграмма выглядят значительно проще.

Рисунок 5.3.3 – Векторная диаграмма неявнополюсного СГ

Рассмотренные векторные диаграммы справедливы для любого установившегося режима работы синхронного генератора с постоянной степенью насыщения, т. е. с постоянными и .

Диаграмма Потье (неявнополюсный синхронный генератор)

Как уже говорилось, такой тип диаграмм используется при проектировании и эксплуатации синхронных машин, когда надо определить if,необходимый для обеспечения заданных , , , с учетом насыщения.

Сначала строят и , затем и , находят , индуктируемую результирующим потоком зазора Фδ и определяющую степень насыщения магнитной цепи в данном режиме.

Затем по характеристике холостого хода определяют намагничивающую силу Ff е или ток возбуждения ifе , необходимую для создания . Вектор опережает вектор на 90о (строим на самой диаграмме). Затем вычитая из н.с. р. я. , приведённую к , получим полную н. с. ОВ.

Диаграмма Потье таким образом состоит из двух: векторная диаграмма э. д. с. и векторная диаграмма намагниченных сил.

 

Рисунок 5.3.4 – Векторная диаграмма э.д.с. Потье

При практическом использовании диаграммы Потье, её совмещают с характеристикой холостого хода.

Рисунок 5.3.5 –Векторная диаграмма намагничивающих сил Потье

построении вектор совмещают с вертикальной осью, вектор получают аналогично в.д. Потье и сносят на характеристику х.х., получают ток ife, к этому току прибавляют ток, соответствующий н.р.я. a, в результате находят ток i. Если этот ток снести на ось абсцисс, то по характеристике х.х. можно получить напряжение U0. Это напряжение получается после сброса нагрузки при неизменном токе if. Также можно найти изметенеие напряжения Разница между и при этом имеет место от того, что для режима нагрузки и холостого хода принимается (при определении ) одна степень насыщения, а на самом деле они различны.

При построении принимается . Более точные результаты диаграмма даёт, если вместо взять . Диаграмма построена для неявнополюсных машин.

Вектор должен быть перпендикулярен AD (н. с. ). Если из точки С провести прямую перпендикулярную , то пересечения её и ОВ даст насыщенное , если вместо отложить , то аналогичным способом получим .

Диаграмма явнополюсного генератора

Рисунок 5.3.6 – Векторная диаграмма Потье

 

 

Рисунок 5.3.7 – Диаграмма явнополюсного генератора

 

Если из вычесть , то (KD) получим ifδd, которым соответствует . Тогда можно определить суммой .

Отложив полученную в в.д. на характеристике х.х. получим точку , опустим перпендикуляр на ось абсцисс – точку С.

Проведем через – Насыщенная спрямленная характеристика х.х.

Получим .

Затем получим

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Уравнения напряжения и характеристики синхронных генераторов | Характеристики синхронного генератора, работающего параллельно с сетью


Дата добавления: 2016-06-18; просмотров: 8231; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.029 сек.