6 Рабочие характеристики асинхронного двигателя

Р абочие характеристики- это зависимость кривых на графике от полезной мощности.

1 ). Кривая КПД имеет явно выраженный максимум, при равенстве постоянных и переменных потерь.КПД=Р2/Р1.При увеличении мощности потери в меди пропорциональны квадрату тока.

2). Скольжение S=Pm2/Pэм, по мере ↑I и Р₂ то и Рм₂↑ ( пропорционально I²). Кривая нелинейная.

3). Частота по аналогии со скольжением то же нелинейная.

4). Момент М2=9,55Р2/n, так как n нелинейная кривая, то и момент нелинеен.

5) Р1 и I1- аналогично.

6). cosφ. Сначала возрастает.

Cos φ = I1a/I1, т.к Р2↑ , I1a↑, Cos φ↑ Затем убывает. Убывает по в/д считаем, что Ψ2 соnst (допущение), при ↑ S,

При ↑ выходной мощности скольжение также ↑→↑cosΨ₂. Из диаграммы видно. что при ↑cosΨ₂ конец вектора тока I₁ будет перемещаться по вектору I₂ ( пунктир) отсюда угол φ₁↑, тогда

Cos φ уменьш за счёт изменения индуктивных параметров обмотки ротора

7 Способы торможения ад.

8 Электромагнитная мощность синхронной машины (область устойчивой работы, перегрузочная способность).

Мощность выдаваемая в сеть .

Э лектромагнитная мощность неявнополюсной СМ

.

Если , то Построим векторную диагр неявнополюсной синхр машины.

X_a+X_а=X_c-синхр. Сопротивление реакции якоря.

Из ΔBCD: BC=DCcos=IX_Ccos

Из ΔABC: BC=ACsin=Usin

Таким образом ,

Электромагнитная мощность

.

Ф_р-рез. магн.поток ,к-й создаёт E=U (т.е. обуславливает напряжение)

Поток Ф₀ создаёт ЭДС Е₀

Учитывая ,что m=const , U=const, E_o=const (т.к. I_B=const, n=const), X_c=const, то =>увеличение P_эм связ.с изменением угла θ ,т.е. при увеличении θ =>P_эм увелич.

Электромагнитная мощность явнополюсной СМ

. Из выражения следует: явнопол. СГ может выдавать в сеть акт.мощн.даже при отсутствии тока в обм. возб.,при этом источником магн. потока явл. поле р.Я.Поэтому второе слагаемое Рэм, к-е.не зависит от потока, создаваемогого. ОВ, называется. Реактивным и возникает за счёт разности проводимости по продольным и поперечным осям.

На основании векторной диаграммы можно построить модель СГ: результирующий поток Ф_р вращается со скоростью n₁. Поток Ф₀ тоже вращается с этой же скоростью, но в зависимости от нагрузки скорость вращения ротора может колебаться около n₁=> угол . При постоянных U_C, I_B мощность Р_ЭМ может возрастать только при росте угла , то есть при увеличении момента привода. Ротор немного забегает относительно результирующего магнитного потока => , Р_ЭМ. Угловая характеристика Р_ЭМ=f() , М_ЭМ=f() имеет вид синуса.

Понятие о статической устойчивости

П ринимаемые допущения: 1) М₂=М₀+М_ЭМ, при n=const М₂ – момент со стороны привода, М₀= 0=> М₂=М_ЭМ; 2) сеть бесконечной мощности; 3) Изменение происходит медленно, без переходного процесса

СГ работает в точке А. (угол Q₁). Под действием какой-то причины генератор перешёл в т А^’ Q₁Q₂, затем причина исчезла. В точке А^’ М_ЭМ>M₂, поэтому генератор затормаживается, Q₁ по инерции до угла Q₃ . колебания происходят до тех пор, пока генератор снова не окажется в тА. Т.о., в тА работа устойчивая.

СГ работает в точке В. (угол Q₄). Q Q₄®Q₅(В^’) М₂>М_ЭМ=>Q, новый установившийся режим только в точке К. Т.о., в т В работа неустойчивая.

Работа СГ устойчива при – синхронизирующая мощность.

– удельная синхронизирующая мощность.

. При =0 Р_С=0. Работа устойчива при =0…90.

Максимальная мощность – характеризует статическую перегружаемость.

– коэффициент перегрузки. k_П=1,6…1,7. Угол  при номинальном режиме равен 20…30. Для повышения k_П требуется снизить Х_С, что достигается увеличением воздушного зазора (но  габариты). Увеличение Р_ЭМ достигается за счёт форсировки возбуждения. Этим пользуются при аварийном снижении напряжения сети.

При М₂>М_ЭМ СГ переходит в режим АМ. При неявнополюсном исполнении (турбогенераторы) он может работать в таком режиме до 30 минут, отдавая мощность 50-70% от номинала. Для я/п СГ (гидрогенераторы) – не более 15 сек, так как ухудшаются характеристики.