Методические указания к задаче 3 .

К пункту №1. Варианты заданий для контрольной работы 3 определяются в соответствии с табл. 6 по двум последним цифрам шифра.

Все расчеты следует производить в относительных единицах (o/e). За базисные следует принять единицы: напряжения – номинальное фазное напряжение; тока якоря – номинальный ток фазы якоря; мощности – номинальную кажущуюся мощность трехфазной машины; сопротивления – отношение базисных величин напряжения и тока.

За единицу тока возбуждения i_f (или намагничивающей силы F_f) следует принять его значение, соответствующее номинальному напряжению при холостом ходе.

Все графические построения рекомендуется выполнять в масштабе Io/e– 100 мм на одинаковых форматах миллиметровой бумаги при строгом соблюдении масштабов. Для тока возбуждения рекомендуется масштаб Io/e– 50мм.

Для построения характеристики холостого хода следует использовать данные табл. 5.

Таблица 5

Нормальная характеристика холостого хода

if o/e	0,25	0,5	0,75	1,0	1,25	1,5	1,75	2,0	2,5
Eo o/e	0,29	0,58	0,82	1,0	1,15	1,23	1,27	1,3	1,35

Характеристика холостого хода ненасыщенного генератора проходит через начало координат и точку i_fo = 1, E_o’ = 1,16.

Характеристику короткого замыкания можно построить по заданной величине ОКЗ, имея в виду, что ОКЗ равно величине тока короткого замыкания I_к в o/e при токе возбуждения, равном единице (см. Л1, §33-2, с. 662; Л3, §11-4).

Ненасыщенное значение продольного синхронного сопротивления x_d следует найти, пользуясь ненасыщенной характеристикой холостого хода

x_d= E_он/ ОКЗ , o/e (Л1, §33).

Зная x_d и x_б , следует найти x_ad= x_d- x_б, затем x_aq = x_ad *(K_aq / K_ad) и x_q= x_aq+x_б .

Величина намагничивающей силы реакции якоря F_d в масштабе тока возбуждения K_idI_н при номинальном токе якоря определяется из треугольника короткого замыкания (Л1, §33-2, рис. 33.13; Л3, §9-5, рис. 9.8).

К пункту №2. Построение векторной диаграммы ЭДС (Блонделя) рекомендуется делать в следующем порядке (Л1, §33-2, рис. 33.16).

2.1) Построить векторы Ú и Í.

2.2) Построить вектор E_g = Ú + É_σa, где É_σa = ϳ*I*x_б, падением напряжения I_a* r_a , ввиду его малости, пренебрегают.

2.3) Прибавить к вектору É_σa вектор ϳ*I*x_aq (совпадающий по направлению с вектором ϳ*I*x_б) и соединить его конец с началом векторов Ú и Í ; этим определяется угол ψ и направление вектора É_.

2.4) Найти проекцию вектора É_б на направление E , представляющую собой ЭДС É_σd , индуктированную в обмотке статора результирующим потоком воздушного зазора в продольной оси. (Л1, §33-2, рис. 33-16).

По насыщенной характеристике холостого хода определить ток возбуждения i_fσd, соответствующий ЭДС É_σd.

2.5) Вычислить продольную составляющую тока нагрузки I_d = 1 * sin ψ(o/e) и соответствующую ей продольную НС реакции якоря F_ad = F_a * sin ψ (o/e) или в масштабе тока возбуждения i_fad = i_fa* sin ψ(o/e).

2.6) Определить ток возбуждения при номинальном режиме работы

i_fн = i_fбd + i_fаd .

2.7) По насыщенной характеристике холостого хода определить ЭДС, соответствующую току возбуждения i_fн и вычислить повышение напряжение при сбросе нагрузки

∆U = (E_o – 1) * 100 %.

К пункту №3. При построении диаграммы ЭДС и МДС (Потье) принять реактивное сопротивление Потье x_p равным реактивному сопротивлению рассеяния x_б, считая r_a = 0 (Л1, §33-3, рис. 33-15; Л3, §9-9). Построение диаграммы рекомендуется вести по рис. 4.

При этом следует иметь в виду, что МДС реакции якоря F_a пропорциональна току якоря I.

Задача 4 (Синхронные машины)

1. Построить диаграммы ЭДС и МДС (Потье) синхронного генератора при номинальных значениях напряжения и коэффициента мощности для значений тока:

I= 0,5; 0,75 и 1,0 o/e.

Определить ток возбуждения и повышение напряжения при сбросе нагрузки. Сравнить с результатами п. 2.7. в задаче 3. Построить регулировочную характеристику при номинальном напряжении и коэффициенте мощности.

2. Построить U – образную характеристику для генератора, включенного на сеть бесконечно большой мощности, для

P = const = 0,75.

3. Определить фазные и линейные напряжения синхронного генератора в случае короткого замыкания между фазой А и О. Построить векторные диаграммы токов и напряжений для фаз А, В и С генератора.