3.2. Обработка данных опыта холостого хода и построение расчетной характеристики холостого хода

Данные табл. 1.1 рассчитать в системе относительных единиц.

За базисные величины напряжения якоря и тока возбуждения принять значение В и , который обеспечивает на характеристике холостого хода .

По результатам расчетов построить опытную характеристику холостого хода (рис. 1.7, кривая 1). Для получения расчетной характеристики холостого хода (рис. 1.7, кривая 2) необходимо сдвинуть опытную характеристику на величину , значение получают графически или аналитически экстраполяцией характеристики 1 до пересечения с началом координат.

Рисунок 1.7 – Характеристика холостого хода: 1 – опытная; 2 – расчетная; 3 – спрямленная, ненасыщенная

Построенную расчетную характеристику холостого хода (кривая 2), сравнить с графиком нормальной характеристики холостого хода, построенной по данным табл. 1.1.

3.3. Обработка данных опыта индукционной нагрузочной характеристики и определение параметров синхронного генератора

3.3.1. Определение сопротивления рассеяния

По данным табл. 1.3 построить в относительных единицах характеристику в одной системе координат с характеристикой холостого хода (рис. 1.8).

, А

,

А^/

О^/

С^/

С

О

В

А

А₁

С₁

В₁

О₁

Рисунок 1.8 – К построению реактивного треугольника и определению сопротивления рассеяния: 1 – расчетная (нормальная) характеристика холостого хода; 2 – индукционная нагрузочная характеристика

По характеристикам и строим реактивный треугольник АВС. Для чего на графике зависимости берем точку С, соответствующую номинальному напряжению и проводим влево от точки С прямую параллельно оси абсцисс, откладываем на этой прямой отрезок О`С=ОС<sub>1</sub>. Через точку О` проводим прямую параллельно начальной прямолинейной части характеристики холостого хода до пересечения с ней в точке А. Опускаем перпендикуляр из точки А на отрезок О`С, получаем точку В. Соединив точки О`АС, получаем реактивный треугольник, в котором высота треугольника АВ равна падению напряжения в сопротивлении рассеяния якоря ( ), а отрезок ВС равен магнитодвижущей силе реакции якоря в масштабе тока возбуждения, в котором построены характеристика холостого хода и индукционная нагрузочная характеристика (рис. 1.8).

Сопротивление рассеяния определяется по формуле:

, в.о.

где – значение тока якоря, при котором получена характеристика 2, в относительных единицах.

Если известны отрезки реактивного треугольника, то с помощью характеристики холостого хода и треуголника можно построить индукциооную нагрузочную характеристику 2, сдвигая реактивный треугольник параллельно самому себе так, чтобы точка А скользила по характеристике холостого хода. Тогда точка С^/₁ треугольника опишет индукционную нагрузочную характеристику.

3.3.2. Определение индуктивного сопротивления Потье

Опыты показывают, что индукционная нагрузочная характеристика в действительности не совсем совпадает с характеристикой 2 (рис. 1.8), построенной выше отмеченным способом, а отклоняется от нее вправо, тем больше, чем больше ток (штриховая кривая на рис. 1.8). При возрастании тока поток рассеяния обмотки возбуждения возрастает, возрастает насыщение полюсов и ярма индуктора. Поэтому, вместо отрезка ВС=В₁С₁ в действительности откладывают отрезок С^/B^/=С₁В₁ и находят отрезок А^/B^/`>АВ. Вследствие чего вместо получим сопротивление, которое называется индуктивным сопротивлением Потье.

Сопротивление используется для более точного расчета и построения векторных диаграмм напряжений.

3.3.3. Определение коэффициента насыщения

Определение коэффициента насыщения и его зависимости от тока выполняется с помощью характеристики холостого хода, рис. 1.9.

Для ненасыщенной машины коэффициент насыщения .

С возрастанием насыщение магнитной цепи возрастает, возрастает и коэффициент насыщения. Коэффициент насыщения в соответствии с рис. 1.9 рассчитывается таким образом: для точки А^/

.

Для любой другой точки характеристики холостого хода коэффициент насыщения будет определяться отношением тока возбуждения, который обеспечивает соответствующую ЭДС по нормальной характеристике, к току возбуждения, который создает ту же ЭДС на спрямленной ненасыщенной характеристике. Кривая изображена на рис. 1.9 (кривая 4).

3.3.4. Определение насыщенного и ненасыщенного синхронных индуктивных сопротивлений , .

По характеристикам холостого хода и трехфазного короткого замыкания определяются значения насыщенного и ненасыщенного сопротивлений синхронной машины.

В соответствии с рис. 1.9 для любой точки характеристики холостого хода:

• ненасыщенное значение ,

• насыщенное значение .

Рассчитав 5-6 значений при разных по величине токов возбуждения, построить график зависимости .

I_кз

Рисунок 1.9 – Характеристики: 1 – холостого хода; 2 – трехфазного короткого замыкания; 3 – ненасыщенной спрямленной характеристики холостого хода; 4 – изменение коэффициента насыщения; 5 – изменения синхронного индуктивного сопротивления