Занятие 45 . Характеристики и параметры трехфазного синхронного гене­ратора

При исследовании синхронных машин пользуются их характе­ристиками, т. е. кривыми, определяющими зависимости между ве­личинами, характеризующими рабочие свойства машины. Характе­ристики синхронного генератора, снимаемые при постоянной часто­те вращения ( n = n _ном=const), соответствующей номинальной f, дают возможность определить опытным путем параметры и су­дить о важнейших свойствах машины.

Характеристики могут быть сняты опытным путем или построены графически/

45.1. Характеристики холостого хода

Характеристика холостого хода (х. х. х.) является основной ха­рактеристикой, так как дает возможность выявить важные свойст­ва машины (ее используют для построения других характеристик).

Рис.45.1. Характеристика холостого хода синхронного генератора

На рис.45.1. изображена характеристика х.х. при изменении тока возбуждения I_в от нуля до максимально возможного значения и от максимально возможного значения до нуля.

Характеристика представляет собой две ветви ( восходящую и нисходящую). Расхождение ветвей обусловлено гистерезисом. При расчетах принимают среднее значение обозначенное пунктиром. На характеристике имеется точка С, которая обозначает нелинейный участок характеристики. В этой области с увеличением тока возбуждения, магнитный поток растет незначительно, а затеем рост его вообще прекращается. Эта область характеристики холостого хода синхронного генератора называется областью насыщения.

45.2. Внешняя характеристика.

Представляет собой зависимость U=f(I) при ( n = n _ном=const), I_B=const и cos φ = const.

Рис.45.2. Внешняя характеристика синхронного генератора в относительных единицах

Внешняя характеристика имеет большое практическое значение - по ней можно судить о том, как изменяет­ся напряжение на зажимах генератора при изменении его нагрузки и отсутст­вии регулирования напряжения (в есте­ственных условиях работы машины).

По этой характеристике процентное изменение напряжения при данном cos φ:

Где: U₀ – напряжение холостого хода

Занятие 46 . Потери и к. п. д. синхронного генератора

46.1. Классификация потерь в синхронных машинах

Синхронная машина имеет ряд потерь.

1. Общие механические потери, которые складываются из:

   • по­терь на трение в подшипниках,

   • потерь на трение щеток о коллектор или контактные кольца,

   • потерь на трение вращающихся частей о воздух

   • вентиляционных по­терь.

2. Основные магнитные потери в стали на гистерезис и вихре­вые токи в ярме и зубцах статора, а также в поверхностном слое полюсных наконечников определяются аналогично потерям в стали в машинах постоянного тока

3. Основные электрические потери (кВт) в обмотке якоря, про­порциональные квадрату тока фазы якоря

где т — число фаз;

r — сопротивление фазы обмотки

4. Основные электрические потери (кВт) в обмотке возбужде­ния и в регулирующей аппаратуре включают в себя потери в воз­будителе , если они находятся на одном валу с синхронной машиной.

При отсутствии возбудителя

при наличии возбудителя

Для возбудителя малой мощности η_в=0,7…0,8.

5. Добавочные потери Р_доб обусловлены вихревыми токами, ин­дуктированными потоками рассеяния, потеря­ми, связанными с зубчатостью статора и ротора в неявпополюсных машинах. Добавочные потери в синхронных ма­шинах до 100 кВ-А учитываются в размере 0,5% от номинальной мощности .

Коэффициент полезного действия синхронной машины для ге­нераторов

Коэффициент полезного действия синхронной машины для двигателей:

Занятие 47. Параллельная работа синхронных генераторов