Лекции / Лекция 26 Колебания и динамическая устойчивость СМ

не наступит установившийся режим работы в точке 3, когда Р Рп.д. .

Характер колебаний при этом имеет вид кривых на рис. 9.2 и 9.3.

На самом деле предположение Ed const с достаточной точностью действительно только для первого полупериода колебаний, от точки 2 до точки 4 на рис. 9.8, a . В дальнейшем наступает заметное затухание всплеска тока возбуждения if , вызванного динамическим

нарушением режима, и поэтому Ed будет уменьшаться. Вследствие этого ординаты кривой б будут непрерывно уменьшаться и при if =0

характеристика P f ( ) изобразится в виде кривой в на рис. 9.8, б,

которая соответствует равенству (9.4) и расположена ниже кривой a , так как при отключении одной линии на схеме рис. 9.7 Xd и Xq

увеличатся. Поэтому колебания в действительности происходят вдоль штриховой кривой рис.9.8, б и установившийся режим наступает в точке 7 кривой в. Колебания при этом также имеют характер, изображенный на рис. 9.2 и 9.3. Однако если, согласно выражению (7.4), установившемуся режиму вместо кривой в рис. 9.8, б будет соответствовать кривая г этого же рисунка, то машина, сохраняя синхронизм в течение первого периода колебаний, выйдет из синхронизма в течение последующих циклов колебаний, так как максимальная развиваемая мощность генератора Pm Pп.д.. Угол

при этом будет беспредельно расти (рис. 9.9, a ).

Может случиться также, что кривая б на рис.9.8, a , будет располагаться настолько низко, что площадь S123 будет больше площади S3465 фигуры 3465, находящейся над прямой Рп.д. const .

Тогда площадь торможения S3465 будет недостаточна и, хотя на участке 346 ротор тормозится, в точке б скорость будет еще больше синхронной c и угол θ в точке 6 будет продолжать увеличиваться. Поэтому изменение режима будет происходить вправо от точки 6, при

синхронизма и перейдет в возбужденный асинхронный режим работы, когда генераторные режимы будут чередоваться с двигательными. В этом случае выпадение из синхронизма произойдет в первом цикле колебаний и характер функции θ f (t) будет иметь вид рис.9.9, б.

Выше мы предполагали, что ток возбуждения if 0 во время

динамических нарушений не регулируется. Ясно, однако, что если в самом начале динамического нарушения if 0 быстро увеличить, то E

и Ed увеличатся и поэтому кривые б,в,г на рис. 9.9, a и б , расположатся выше. Во-первых, при этом уменьшится амплитуда колебаний угла θ .

Во-вторых, при достаточно большом увеличении if 0 можно

избежать выпадения машины из синхронизма.

Кроме того, нетрудно заключить также, что целесообразно регулировать значение if 0 во время колебаний в зависимости от

изменения θ .

Рис. 9.9. Графики изменения угла нагрузки при выпадении синхронной машины из синхронизма в процессе колебаний ( a) и во время первого полупериода колебаний (б)

При этом, например, во время первого полупериода колебаний, при изменении угла θ на рис. 9.8, a , от θ θ1 до θ θ4 , надо if 0

увеличивать, а во время второго полупериода, от точки 4 до точки 2, – уменьшать. При этом размах колебаний θ уменьшится.

При подобном же регулировании if 0 в последующих циклах колебаний можно достичь быстрого успокоения колебаний. Такое же регулирование возбуждения эффективно для уменьшения амплитуды вынуденных колебаний синхронных двигателей и генераторов, соединенных с поршневыми машинами. Вследствие малости периода колебаний и быстротечности переходных процессов регулирование if 0 также должно совершаться быстро, с помощью автоматических регуляторов тока возбуждения.