11. Уравнения напряжений и векторная диаграмма явнополюсного синхронного генератора без учета насыщения (диаграмма Блонделя)

В ненасыщенной машине падением магнитного напряжения в стальных участках можно пренебречь. Тогда результирующее магнитное поле машины можно определить как сумму полей, образованных независимо током возбуждения и током якоря:

1. Созданный обмоткой возбуждения магнитный поток , который наводит ЭДС машины:

.

2. Поток реакции якоря по продольной оси Ф_ad, который наводит ЭДС реакции якоря

где — составляющая тока статора по продольной оси;

— индуктивное сопротивление реакции якоря по продольной оси, Ом.

3. Поток реакции якоря по поперечной оси Ф_aq и ЭДС реакции якоря

где — составляющая тока статора по поперечной оси;

— индуктивное сопротивление реакции якоря по поперечной оси, Ом.

_{4. Магнитный поток рассеяния обмотки якоря Ф1σ наводит ЭДС рассеяния}

где х_1σ — индуктивное сопротивление обмотки статора, Ом.

Кроме того, ток вызывает падение напряжения на активном сопротивлении обмотки статора .

Просуммировав все ЭДС и отняв падение напряжения, получим уравнением напряжений явнополюсного синхронного генератора:

Для активно-индуктивной нагрузки генератора:

Построим векторную диаграмму генератора при активно-индуктивной нагрузке:

1. Откладываем вектор .

2. Под углом откладывается вектор тока .

3. Продольная составляющая реакции якоря направлена противоположно .

4. С конца вектора под углом 90⁰ откладываем вектор поперечной составляющей реакции якоря в сторону отставания от вектора тока.

5. ЭДС рассеяния будет перпендикулярна вектору тока .

6. Падение напряжения на активном сопротивлении направлено встречно вектору тока.

7. Соединив начало вектора с концом вектора , получим вектор напряжения.

а) б)

Рис.1 - Векторная диаграмма явнополюсного генератора: а) при активно-индуктивной нагрузке; б) при активно-емкостной нагрузке

При активно-емкостной нагрузке генератора уравнение напряжений и векторная диаграмма имеет следующий вид:

МДС возбуждения и МДС реакции якоря определяются по спрямленной в начале координат характеристике холостого хода.

12. Уравнения напряжений и векторная диаграмма неявнополюсного синхронного генератора без учета насыщения (диаграмма Бен-Эншенбурга)

В неявнополюсной машине разделения реакции якоря по осям нет и ЭДС реакции якоря равна:

где — сопротивление реакции якоря.

Уравнение напряжений неявнополюсного синхронного генератора будет иметь вид:

где -реактивное сопротивление якоря.

Для неявнополюсного генератора векторная диаграмма проще.

а) б)

Рис.1 - Векторная диаграмма неявнополюсного генератора: а) при активно-индуктивной нагрузке; б) при активно-емкостной нагрузке