9 Реакция якоря синхронного генератора (сг)

– ЭДС индуцируемая в фазе генератора.

– ток протекающий в фазной обмотке генератора; – угол между ЭДС и током.

Когда нагрузка генератора носит активный характер . Если индуктивный . Ёмкостной характер . Рассмотрим влияние поля якоря, при разных характерах нагрузки, на работу синхронного генератора.

1. Активная нагрузка ( ):

Fв1=f(α) – первая гармоника МДС обусловленная ОВ.

Условно разделим ЭДС и ток. Направление потока по правилу правой руки.

По аналогии с МПТ, что в рассматриваемом случае если магнитная система будет ненасыщенна, то реакция якоря не будет изменять результирующий магнитный поток. На сколько поток под одним краем полюса будет уменьшаться, на столько под другим краем будет увеличиваться. Реакция якоря будет искажать кривую индукции в воздушном зазоре т.к. происходит сдвиг кривой результирующей МДС относительно осей полюсов. В случае насыщенной магнитной системы (по аналогии с МПТ) реакция якоря будет уменьшать результирующий магнитный поток с искажением кривой распределения магнитной индукции в воздушном зазоре.

2. Чисто индуктивная нагрузка :

При чисто индуктивном характере нагрузки МДС реакции якоря размагничивает машину. Когда нагрузка носит чисто ёмкостной характер, МДС реакции якоря подмагничивает машину.

3 . Смешанный характер нагрузки :

– создаёт МДС реакции якоря максимум которой совпадает с осью “d” (центром полюсов);

– создаёт МДС реакции якоря максимум которой совпадает с центром межполюсного пространства (волна МДС). При смешанной нагрузке присутствуют продольная и поперечная реакции якоря:

10 Рабочие характеристики синхронного генератора.

Точка d расположена выше точки с т.к. при активно-ёмкостной нагрузке продольная реакция якоря подмагничивает машину. Точка b расположена ниже точки с т.к. происходит падение напряжения в индуктивных и активных сопротивлениях, а также магнитная система размагничивается поперечной реакцией якоря. При работе в точке а вся реакция якоря размагничивает машину действуя по продольной оси.

11 Параллельная работа сг с сетью бесконечно большой мощности.

1 Uc=const Pэм=0, r_a=0 – холостой ход

1) Uc=Eг

2) увеличим Е путем ↑Iв, тогда ׀Е׀>U_С и м/ду сетью и генер-м потечёт ток I_р под действием ∆E, нагрузка – индуктивное сопр-е генератора. I_Р отстаёт от∆E на 90 град. т.о возникает уравнительный ток I_Р=∆E/Xc (неявнополюсн) I_Р=∆E/Xd (явнополюсный) – режим перевозбуждения.

3) Если Iв ↓тогда I_Р ↑, режим недовозбуждения в этом случае фаза тока изменится

Т .О. ток нагрузки генератора меняется но U- обр. зав-сти.

2 Pэм≠0; генер-р подключ-ся на сеть U_Г=U_С=const, Pэм=m∙U∙I∙cosφ; Нагрузка имеет чисто активный характер. Е01 больше U, за счёт уменьшения напряжения в синхронном сопротивлении.

Pэм=( m∙U∙E₀∙sinθ)/Xc=k∙E₀∙sinθ=const;

С изменением возбуждения длина вуктора Е0 будет меняться по проекции на ось ординат (т.к. электромагнитная мощность постоянна) будет оставаться неизменной т.е. конец вектора Е01 будет перемещаться по прямой параллельной оси абсцисс, т.о. Iв увел , Е01 увел и в новое положение Е02. При умен Iв по аналогии Е03.

Pэм= m∙U cosφ , Pэм =const;

Pэм=k∙I∙ cosφ

Т.К. Pэм =const, то при измен тока нагрузки проекция вектора тока на ось абсцисс должна оставаться постоянной. Т.К. конец вектора тока будет перемещаться по прямой параллельной оси ординат.

Поскольку I1cosφ=const то при изменении возбуждения конец вектора I1 будет перемещаться по прямой параллельной оси ординат.

Iв ↑ → E₀ ↑

Pэм=( m∙U∙E₀∙sinθ)/Xc= k∙ E0∙sinθ

Если Pэм ↑ → k∙E₀∙sinθ ↑ то получим Е01 штрих. При изменениии возбуждения конец вектора Е01штрих будет перемещаться по прямой параллельной оси абсцисс. Е01 штрих больше Е01.

из приведённых кривых при перевозбуждении приращение ЭДС дельта Е значит-но меньше, чем при недовозбуждении, поэтому в первом и во втором случае одинаковое приращение Iв будут соответствовать различные приращения тока Iр поэтому наклон ветвей U обр хар-к различен, кроме того с увеличением насыщения уменьшается сопротивление Хс,. I_Р=∆E/Xc

Условия включения СГ на параллельную работу с сетью.

1. ЭДС приключаемого генератора д.б.равна напряжению сети.

2. Полярность приключаемого генератора должна совпадать с полярностью сети. Т.е. в момент включения генератора и в последую­щие моменты после его включения мгновенные значения U генера­тора д.б. равно по величине, но обратно по направлению мгновен­ному значению U сети.

3. Частоты ЭДС и напряжения генератора и сети д.б. практически равны.

4. Порядок чередования фаз д.б. одинаков.

П рименяется ламповый синхроноскоп или вольтметр. Существует ламповые эл.магн. синхроноскопы. К нему подается напряжение и ЭДС и при неравенстве частоты сети и генератора его стрелка вращается с частотой равной разности частот в ту или иную сто­рону. При равенстве частот стрелка синхроноскопа обращена вертикально вверх. В этом случае применяется также нулевой вольтметр. Для исключения ошибок персонала применяются авто­матические синхронизаторы, которые осуществляют автоматиче­скую регулировку режимов генератора и включают сами генера­торы на параллельную работу. Недостаток синхронизаторов: они затягивают режим синхронизации до 5-7 секунд, что с точки зрения ликвида­ции аварии нежелательно. Наиболее широкое применение имеет метод грубой синхронизации. Сущность: невозб. СГ приводится во вращение с приблизительно синхронной скоростью. Затем обмотка статора подключается на сеть, при этом ОВ замкнута на большое R. В ОВ подается ток и СГ втягива­ется в синхронизм (как при асинхр. пуске СД).

Если всё ОК то лампа не горит

Если fc не= f2 то лампа мигает

Если Uсети не =Е2 , а частоты почти равны, то мигание при постоянном горении.

Если не совпадает чередование фаз, то бегущий огонь.