Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Топ:
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Интересное:
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
2021-11-25 | 27 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
При холостом ходе магнитный поток генератора создается обмоткой возбуждения, причем он направлен по оси полюсов ротора и индуктирует в фазах симметричной обмотки статора (якоря) ЭДС , действующие значения которых равны по величине, т.е.: , и определяются формулой:
,
где - частота ЭДС; - число пар полюсов ротора; - скорость вращения ротора в оборотах в минуту; - число витков в фазе; - обмоточный коэффициент, учитывающий, что витки фазы распределены по пазам сердечника статора и могут иметь шаг по пазам, укороченный по сравнению с диаметральным, .
При небольших токах возбуждения магнитный поток мал и стальные участки магнитопровода машины 1,рис.63,не насыщены, вследствие чего их магнитное сопротивление незначительно. В этом случае магнитный поток практически определяется только магнитным сопротивлением воздушного зазора 2 между ротором и статором, а характеристика холостого хода при , или в другом масштабе, кривая намагничивания машины , является линейной, рис.64. По мере возрастания тока возбуждения и, соответственно, магнитного потока увеличивается магнитное сопротивление стальных участков магнитопровода.
При индукции в стали более 1,5—1,7 Тл магнитное сопротивление стальных участков 2 сильно возрастает и характеристика холостого хода становится нелинейной. Номинальный режим работы синхронных генераторов приблизительно соответствует «колену» кривой характеристики холостого хода. При этом коэффициент насыщения , т. е. отношение отрезков ав/аб, составляет 1,1 — 1,4.
Из закона электромагнитной индукции , следует, что индуктированная синусоидальным магнитным потоком ЭДС отстает по фазе на 900 от магнитного потока, рис.65.
|
На стадии проектирования и конструирования машин переменного тока применяются специальные меры направленные на то, чтобы индуктированная в обмотке статора ЭДС изменялась во времени по синусоидальному закону. К основным таким мерам можно отнести:
- выполнение у явнополюсных синхронных генераторов их полюсных наконечников с радиусом, несколько меньшим, чем радиус воздушного зазора, рис.63;
- применение распределенной по пазам обмотки статора с укороченным шагом;
- выполнение скоса пазов сердечника статора;
- соединение фаз обмотки статора «звездой».
§2. Реакция якоря (статора) синхронного генератора
Далее рассматривается трехфазный синхронный генератор (СГ), работающий на симметричную нагрузку так, что все фазы обмотки нагружены равномерно, т. е. в них наводятся одинаковые ЭДС и проходят равные по значению и сдвинутые по фазе относительно друг друга на угол 120° токи.
В режиме холостого хода в СГ существует только один магнитный поток , созданный обмоткой возбуждения. При нагрузке по обмотке статора (якоря) протекает ток и создает свой магнитный поток , который вращается синхронно с ротором и называется потоком реакции якоря.
Реакцией якоря СГ называется воздействие магнитного потока якоря на основной магнитный поток возбуждения. В результате реакции якоря, поток возбуждения может ослабляться, усиливаться или искажаться, что значительным образом влияет на характеристики генератора.
Ротор явнополюсной синхронной машины (СМ) имеет магнитную несимметрию, так как из-за большого межполюсного пространства магнитное сопротивления потоку, действующему по поперечной оси значительно больше магнитного сопротивления потоку, действующему по продольной оси . Кроме этого, роторы явнополюсной и неявнополюсной СМ имеют электрическую несимметрию, поскольку их обмотки возбуждения расположены только по продольной оси.
|
Ввиду несимметричного магнитного и электрического устройства ротора возникает необходимость рассматривать действия реакции якоря по продольной и поперечной осям в отдельности.
Метод такого рассмотрения называется методом двух реакции. Он основан на принципе наложения, при котором предполагается, что магнитные потоки, действующие по поперечной оси, не влияют на значения потоков действующих по продольной оси, и наоборот.
Влияние реакции якоря зависит от характера нагрузки подключенной к СГ, т.е. от угла между ЭДС и током обмотки якоря . Так при чисто активной нагрузке, , магнитный поток реакции якоря действует по поперечной оси , рис.66, и называется поперечной реакцией якоря. Поперечная реакция якоря вызывает искажение кривой поля в воздушном зазоре и при насыщенной магнитной системе, уменьшает результирующий магнитный поток и ЭДС СГ.
При чисто индуктивной нагрузке, , ток отстает по фазе от ЭДС и в СГ действует продольно-размагничивающая реакция якоря, рис.67, которая значительно уменьшает результирующий магнитный поток и в большей мере снижает напряжения на зажимах генератора.
В случае наиболее характерной для СГ активно-индуктивной нагрузки рассматривают отдельно влияние активной и индуктивной составляющих тока нагрузки. Для этого, ток , раскладывают на две составляющие, рис.68:
первая из которых называется продольной составляющей тока или продольным током якоря и создает продольную реакцию якоря, а вторая называется поперечной составляющей тока или поперечным током якоря и создает поперечную реакцию якоря. Эти токи создают соответствующие им потоки реакции якоря: ток продольный размагничивающий поток , ток - поперечный поток , рис.68. Потоки и вращаются синхронно с ротором и индуктируют в обмотке якоря ЭДС самоиндукции - и , которые называются ЭДС продольной и поперечной реакции якоря.
Векторная диаграмма токов, потоков и ЭДС для синхронного генератора при активно-индуктивной нагрузке изображена на рис.69, где - ЭДС, индуктированная в обмотке якоря потоком , созданным током возбуждения . Исходя из общего правила построения векторных диаграмм, потоки совпадают по фазе с создающими их токами, а ЭДС отстают от потоков на . На рис.69 показан вектор результирующего потока в СГ:
|
.
Этот поток индуктирует в обмотке якоря результирующую ЭДС:
.
ЭДС и можно выразить через индуктивные сопротивления и соответствующие токи:
где и - собственные индуктивные сопротивления обмотки якоря, соответствующие потокам продольной и поперечной реакции якоря при симметричной нагрузке, которые называются соответственно индуктивными сопротивлениями продольной и поперечной реакции якоря.
Для неявнополюсной синхронной машины ввиду равномерности воздушного зазора .
Кроме собственных индуктивных сопротивлений, соответствующих потокам реакции якоря , существуют индуктивные сопротивления рассеяния , соответствующие потокам рассеяния , которые индуктируют ЭДС самоиндукции в обмотки якоря - и .
ЭДС и , и совпадают по фазе, поэтому их можно попарно сложить арифметически и получить составляющие полной ЭДС самоиндукции по осям и :
,
где и - продольное и поперечное синхронные индуктивные сопротивления обмотки якоря. Обычно вследствие того, что , а сопротивление рассеяния одинаково для токов и .
В неявнополюсных машинах индуктивное сопротивление якоря, соответствующее полному потоку якоря , обозначают (или ):
и называют синхронным индуктивным сопротивлением якоря.
|
|
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!