Регулировочных характеристик

Рис. 12. Регулировочные характеристики

163. Внешняя характеристика U_* = f(I_*).

Внешнюю характеристику можно построить, используя семейство регулировочных характеристик (рис. 12). Из точки, соответствующей U_* = 1 и I_* =1, проведем прямую параллельно оси абсцисс. Точки пересечения этой прямой с регулировочными характеристиками дадут значения тока I_* при U_* = 1,1 и U_* = 1,15. Значение U_* при I_* =0 получим по характеристике холостого хода для I_вн*. Данные расчета сведены в табл. 6.

Таблица 6

I*	0	0,5	0,7	1
U*	1,26	1,15	1,1	1

По данным табл. 6 на рис. 13 построена внешняя характеристика.

Рис. 13. Внешняя характеристика

164. U-образная характеристика I_*=f( ).

При построении U-образной характеристики должно быть обеспечено выполнение условий =const и = const. Принимая во внимание, что , можно отметить, что активная составляющая тока якоря также постоянна.

Для U-образной характеристики при U_*=U_н* и Р_*=Р_*н=cosφ=0,8 активная составляющая тока равна 0,8. Для характеристик при , например при , активная составляющая = 0,9·0,8 =0,72 и т.д.

U-образную характеристику для случая Р_*=0,8; U_* = U_н* строим следующим образом. Откладываем по оси абсцисс в масштабе вектор напряжения . С ним совпадает по направлению вектор активного тока I_н*cosφ_н (рис. 14). Затем задаемся несколькими значениями тока I_*, например двумя I_(1)* =1, I_(2)* =0,9 для индуктивной нагрузки (φ>0), одним для активной нагрузки I_(3)* = =I_н*cosφ_н и одним I_(4)* =0,88 для емкостной нагрузки (φ<0), и размещаем их, как показано на рис. 14. Определяем для этих токов углы φ.

Рис. 14. Векторные диаграммы

(К построению u-образной характеристики)

Рис. 15. Диаграмма Потье (к построению U-образной характеристики)

Для каждого значения I_(1,2,3,4)* и φ_(1,2,3,4) строим диаграмму Потье, как это делалось при построении регулировочных характеристик (рис. 15).

Данные расчёта сводим в табл. 7

Таблица 7

	1	1,32	1,85	2,25
I*	0,88	0,8	0,9	1,0

По данным табл. 7 строим U-образную характеристику (рис. 16).

U-образная характеристика I_*=f( ) может быть построена без учёта насыщения магнитопровода. При этом будем считать синхронную машину неявнополюсной (аналогично допущению при построении диаграммы Потье) с синхронным индуктивным сопротивлением . Учтём ранее указанное соотношение , откуда следует постоянство активной составляющей тока якоря . С другой стороны, электромагнитная мощность неявнополюсной машины . Пренебрегая незначительной разницей между его выходной электрической и электромагнитной мощностями, будем считать, что выполнение условия постоянства мощности, необходимого для построения U-образной характеристики, обеспечивается также постоянством произведения (т.к. остальные параметры формулы для определения являются постоянными). Следствием полученных условий построения U-образной характеристики, а именно: и , является то, что конец вектора тока якоря при изменении угла φ перемещается вдоль линии тока I, а конец вектора ЭДС возбуждения – вдоль линии ЭДС E (рис.17). Промежуточные относительные значения тока якоря и возбуждения могут быть получены пропорциональным пересчётом соответствующих длин векторов тока якоря и ЭДС возбуждения по отношению к указанным величинам для базовой векторной диаграммы для номинального режима (на рис.17 базовая диаграмма 1 выделена утолщёнными линиями). С учётом допущения о неучёте насыщения можно считать . В качестве примера на рис. 17 показано построение диаграмм для отстающего (1), активного (2) и опережающего (3) тока для номинальной мощности, а также для активного (2^’) тока при 50 % процентной мощности.

Рис. 16. U-образная характеристика

Рис. 17. Векторная диаграмма (к построению U-образной характеристики без учёта насыщения стали)