13.Работа синхронного двигателя при постоянном возбуждении и переменной мощности, угловые характеристики.

М_эм=

Е₁=const, I₂=const, P_эм=var.

Если ЭДС остается постоянной, то в ВД конец вектора Е₁ будет скользить по окружности.

Если будет меняться момент нагрузки, с увеличением нагрузки (М_с) будет изменяться угол нагрузки θ. В этом случае, будет увеличиваться (падение напряжения) => будет увеличиваться ток = , причем будет изменяться не только его величина, но и фаза по отношению к сети.

В Д:

На основании ВД строится угловая характеристика для явнополюсного и неявнополюсного СД.

Угловая характеристика – зависимость электромагнитного момента при постоянстве нагрузки М_эм=f(θ) при Е₁=const.

А) неявнополюсный СД Б) Явнополюсный СД

Если момент нагрузки на валу превысит допустимое значение (М_эм мах), то машина выпадает из синхронизма, т.е либо остановится, либо будет вращаться асинхронно.

14.Работа синхронного двигателя при постоянной мощности и переменном возбуждении (u-образные характеристики).

Е₁=var, P_эм=const.

Если пренебречь потерями в обмотке статора, то можно сказать, что P_эм=Р₁ (потребляемой мощности): P_эм≈Р₁=m₁U₁I₁cosφ, где I₁cosφ=const. Это условие говорит, что конец вектора I₁ скользит по прямой перпендикулярной вектору напряжения сети U_c.

, Е₁ =const. => конец вектора Е₁ скользит по прямой, параллельной вектору напряжения сети U_c.

_{При работе СД с постоянной мощностью и при переменном возбуждении:}

1)При изменении изменяется потребляемый двигателем ток . Причем существует ток возбуждения, который называется нормальным, при котором двигатель потребляет минимальный ток .Этот ток является чисто активным и ему соответствует

2)если режим недовозбуждения и тогда СД потребляет индуктивный ток, режим перевозбуждения- потребляет емкостной ток

3)Активная составляющая тока всегда максимальна в фазе с напряжение и это характеризует двигательный режим работы.

_{4)при увеличении нагрузки на валу двигателя, возрастает минимум потребляемого тока, причем сдвиг в сторону больших токов возбуждения.}

5)на ХХ потребляется некоторая мощность (для покрытия собственных потерь)

15. Работа сг под нагрузкой. Векторные диаграммы неявнополюсного и явнополюсного синхронных генераторов.

Для неявнополюсной конструкции:

.

Вал вращает ротор со скоростью , к зажимам ОВ подается ток создается вращающийся магнитный поток ОС в проводниках ОВ индуцируется ЭДС .

ЭДС создает два потока и , которые в свою очередь создают ЭДС самоиндукции и .

- поток самоиндукции, пронизывающий ротор. Ему соответствует индуктивное сопротивление обмотки статора.

поток рассеивания. Ему соответствует индуктивное сопротивление обмотки рассеяния.

ВД для неявнополюсного СГ.

Уравнение напряжений одной фазы статора:

- результирующее ЭДС (поле статора и ротора)

- синхронное индуктивное сопротивление.

Из векторной диаграммы следует, что при переходе от холостого хода к нагрузке при активно-индуктивной нагрузке, напряжение на зажимах статора уменьшается из-за:

1)падения напряжения на активном сопротивлении

2)падения напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния

3)размагничивающего действия МДС ОС.

Для явнополюсной конструкции. Если максимум в фазе А:

создает два потока самоиндукции , и ЭДС по продольной и поперечной осям:

,

– продольная составляющая тока ;

– поперечная составляющая тока ;

- главное индуктивное сопротивление ОС

,

ВД для явнополюсного СГ.

Введем продольную и поперечную ось d и q соответственно.

Уравнение напряжения на статоре: ;

- напряжение на статоре; ; ; ;

; ;

; ; ;

При переходе от холостого хода к активно-индуктивной нагрузке напряжение на статоре падает по следующим причинам:

1)размагничивающее действие МДС ОС2)Из-за падения напряжения на активном сопротивлении ОС 3)Из-за падения напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния

; ;

и - синхронные индуктивные сопротивления явнополюсного СГ по продольной и поперечной осям соответственно.