22.Отношение кз в синхронной машине. Опытное определение полного синхронного сопротивления.
|
Отношение КЗ – это отношение установившегося тока КЗ на 3 фазы IKO при токе возбуждения if0, который при ХХ создает ЭДС равную номинальному напряжению, к номинальному току якоря.
|
Один из важнейших параметров синхронной машины – отношение короткого замыкания ОКЗ, которое представляет собой отношение тока возбуждения Iв0ном, соответствующего номинальному напряжению при хх, к току возбуждения Iв.к.ном, соответствующему номинальному току статора при опыте кз. Для турбогенераторов ОКЗ = 0,4-1,0; для гидрогенераторов ОКЗ = 0,8-1,8.
Знание ОКЗ имеет большое практическое значение при оценке свойств синхронной машины: генераторы с малым ОКЗ менее устойчивы при параллельной работе, имеют значительные колебания напряжения при изменениях нагрузки, но такие генераторы имеют меньшие габариты, следовательно дешевле генераторов с большим ОКЗ.
23.Способы пуска синхронных двигателей.
Пуск синхронного двигателя непосредственным включением в сеть невозможен, т.к. ротор из-за своей значительной инерции не может быть сразу увлечен вращающимся полем статора, частота вращения которого устанавливается мгновенно. В результате устойчивая магнитная связь между статором и ротором не возникает. Для пуска синхронного двигателя приходится применять специальные способы, сущность которых состоит в предварительном приведении ротора во вращение до синхронной или близкой к ней скорости, при которой между статором и ротором устанавливается устойчивая магнитная связь.
Способы пуска СД
асинхронный пуск (в индукторе лежит короткозамкнутая обмотка, которая при подключении к якорю источника питания сцепляется с создаваемым вращающимся магнитным потоком и приводит в движение индуктор);
частотный пуск (с помощью преобразователя частоты в обмотке якоря создаются в начале малые частоты тока, которые генерирует медленно вращающееся магнитное поле, увлекающее за собой индуктор);
пуск посредством разгонного двигателя (посредством приводного двигателя ротор приводиться во вращение до подсинхронной частоты. Далее приводной механизм отключается и так как разность частот вращения мала у поля и индуктора, последний втягивается в синхронную частоту вращения) .
После разгона ротора до частоты вращения, близкой к синхронной, обмотку возбуждения подключают к источнику постоянного тока. Образующийся при этом синхронный момент втягивает ротор двигателя в синхронизм.
В настоящее время практическое применение имеет способ пуска, получивший название асинхронного.
24.Потери мощности в синхронном двигателе. Кпд двигателя.
Преобразование энергии в синхронной машине связано с потерями энергии. Все виды потерь в см разделяются на основные и добавочные.
Основные потери в см слагаются из электрических потерь в обмотке статора, потерь на возбуждение, магнитных и механических потерь.
Электрические
потери в
обмотке статора:
,
где r1
– активное сопротивление одной фазы
обмотки статора при расчетной рабочей
температуре.
Потери на возбуждение:
При возбуждении от отдельного возбудительного устройства
где
rв
– активное
сопротивление обмотки возбуждения,
- падение напряжения в контакте щеток.
При возбуждении от генератора постоянного тока, сочлененного с валом см.
Магнитные потери синхронной машины происходят в сердечнике статора, который подвержен перемагничиванию вращающимся магнитным полем. Эти потери состоят из потерь от гистерезиса Рг и вихревых токов Рв.т.
Механические
потери, равные сумме потерь на трение
в подшипниках и потерь на вентиляцию.
,
где v2
– окружная скорость на поверхности
полюсного наконечника ротора,
l1
– конструктивная длинна сердечника
статора.
Добавочные потери в синхронных машинах разделяются на два типа: пульсационные потери в полюсных наконечника ротора и потери при нагрузке.
Добавочные потери при нагрузке Рдоб в синхронных машинах определяют в % от подводимой мощности двигателей или от полезной мощности генераторов. Для синхронных машин мощностью до 1000 кВт добавочные потери 0,5%, а для см мощностью > 1000 кВт – от 0,25 до 0,4%.
Добавочные пульсационные потери Рп в полюсных наконечниках ротора обусловлены пульсацией магнитной индукции в зазоре из-за зубчатости внутренней поверхности статора.
Суммарные
потери в синхронной машине
Коэффициент полезного действия:
для
синхронного генератора
,
где
- активная мощность, отбираемая от
генератора при его номинальной нагрузке.
для
синхронного двигателя
