6.6.6.2. Работа ад при неноминальном напряжении судовой сети

Рассмотрим работу АД при холостом ходе. Как отмечалось в п. 6.2.1., при пренебрежении током холостого хода справедливо соотношение

или ≈ 4,44. (6.55)

Магнитная характеристика АД имеет типичный вид (рисунок 6.20,а) и если частота сети неизменна , то , а ток намагничивания нелинейно зависит от магнитного потока Ф.

Современные АД выполняют, как правило, насыщенными, поэтому соответствует участку перегиба магнитной характеристики. Это значит, что увеличение напряжения сверх номинального приводит к более значительному увеличению тока холостого хода. При работе АД под нагрузкой ток статора определяется геометрической суммой токов и .

Изобразим векторную диаграмму АД в упрощенном виде (рисунок 6.20,б).

Из ВД следует, что увеличение примерно на 15…20% приводит к пропорциональному увеличению магнитного потока до и если магнитная цепь насыщена, то ток холостого хода возрастает до значения , ток практически не изменяется (при неизменном моменте сопротивления на валу), а общий ток статора возрастает в 1,5…1,7 раза. Это, конечно, приводит к перегреву изоляции обмотки статора, а при длительной работе в этих условиях – к выходу ее из строя. Следует иметь также в виду, что при увеличении напряжения и магнитного потока, значительно (в квадрате) возрастают потери в стали машины, что усугубляет опасность перегрева.

Рисунок 6.20 - Характеристика намагничивания АД (а) и

Векторная диаграмма ад при изменении напряжения (б)

Кроме того, при увеличении напряжения возрастает максимальный вращающий момент, перегрузочная способность двигателя (пропорционально U²), несколько возрастает частота его вращения.

Уменьшение напряжения ведет к пропорциональному уменьшению магнитного потока и практически пропорциональному снижению тока намагничивания .

Это не опасно в отношении нагрева машины, т.к. ток статора уменьшается, хотя и незначительно. Однако длительные понижения напряжения также недопустимы из-за опасности опрокидывания двигателя при внезапных провалах напряжения в сети при переходных процессах. Покажем это на механической характеристике (рисунок 6.21).

Рисунок 6.21 - Механическая характеристика АД при

Снижении напряжения сети

К ривая 1 соответствует напряжению , кривая 2 – пониженному на 15% , кривая 3 - пониженному на 35…45% напряжению сети, что может быть результатом запуска мощных потребителей сети. В последнем случае и двигатель опрокидывается.

Последующий самозапуск или пуск двигателя при номинальном напряжении ( ) невозможен, т.к. .

6.6.6.3. - Работа АД при неноминальной частоте судовой сети

Изменение частоты судовой электростанции может происходить при нарушениях в системе регулирования приводным двигателем генераторного агрегата.

При увеличении частоты равенство 6.55 обеспечивается за счет пропорционального снижения магнитного потока и магнитной индукции в участках магнитной цепи, при этом будут происходить изменения параметров, потерь и энергетических характеристик двигателя в соответствии с зависимостями, показанными на рисунке 6.22.