5. Построение диаграммы Потье (рис. 2.5 ).

5.1 Для построение диаграммы Потье необходимо:

– по данным табл. 1.2 в относительных единицах построить характеристику холостого хода E = f(і_в); отложить по оси ординат величину номинального напряжения и под углом φ₂ к нему направить вектор тока ;

– добавить к вектору векторы падения напряжения и и получить вектор ЭДС от результирующего потока Ф_δ; по ХХХ для значения E₀ = U_н определить і_в = і_в0;

• по спрямленной ХХХ в ее начальной части для U определить і_вн;

– определить ток возбуждения і_вк, который соответствует номинальному току І_н по характеристике по характеристике короткого замыкания І_1к(3), по выражению:

i_вк = i_внX_d,

где – относительное синхронное сопротивление по продольной оси;

– полное сопротивление фазы обмотки;

– построить характеристику короткого замыканя І_кз = f(і_в), для чего соединить начало координат с точкой пересечения І_н и і_вк;

– по ХХХ определить ток возбуждения і_вs, необходимый для создания ЭДС Е_sa = X_saI_н;

– определить приведенную к обмотке возбуждения реакцию якоря К_dF_d, как разницу между і_вк и і_в0;

– перенести Е_δ на ось ординат и найти по ХХХ результирующую МДС – і_вδ;

– провести отрезок AC = K_dF_d = і_вк - і_вδ под углом φ₁ = φ₂ - γ к линии АВ, найти результирующую МДС(і_в) F_в = OC. Совмещенные векторные диаграммы ЭДС, МДС с ХХХ называются диаграммой Потье.

P

Е_* =f(I_зб*)

E_* I_*

IIк_*

C

b

Енв_*

U_н* =1

R

A А

Iк_* =f(I_зб*)

jI_1нф*·Xσa_*

U_нф*

γ

M

F

B

K

1

Е_нв*

2

I_1нф*

φ_нв

I_збн*

I_зба*

φ'

I_1нф*·Xσa_*

N

I_зб*

D

I_зб0 = 1 G

0 L I_зба*

I'_зб*

I_збσ_*

I_збн*

Рисунок 2.5 – Диаграмма Потье

Опустив вектор ОС на ось і_в в положение ОД, находим по ХХХ ЭДС Е₀, полученную при сбросе нагрузки.

5

I_зб0*=1

.2 Для построения зависимости U = f(І) с использованием диаграммы Потье нужно учитывать, что и реакция якоря, и треугольник падения напряжения в обмотке статора пропорциональны величине тока нагрузки І. Зависимость может быть построена по трем точкам: для значений І = 0 (U = E₀); І = І_н (U = U_н). Третье значение напряжения определяем для тока нагрузки, равного 0.5 І_н, для чего отрезок АС делим пополам в точке С'' и переносим ее на дугу (С'), проводим отрезок А'С' || АС; из точки А' поднимаемся на ХХХ и находим Е_δ; отнимая Іr_a = 0.5r_a и jX_saI = 0.5jX_sa находим величину искомого напряжения U. Аналогично для отыскания напряжений при токах І = 0.75, 0.25 и т.д..

5

I_зб0*=1

.3 Для построения регулировочной характеристики известны две ее точки: первая і_в = і_в0 (U = U_н), вторая при І = І_н ток возбуждения і_в = ОС (U = U_н). Промежуточное значение находим по такому способу: уменьшив Іr_a и jX_saI в два раза (І = 0.5І_н), находимо Е_δ, и по ХХХ находим і'_вδ (отрезок ОА''); из точки А'' проводим прямую А''С'' || АС и равную 0.5АС, находимо ток возбуджения і_в = ОС'', который соответствует условиям U = U_н, І = 0.5 І_н. Аналогично определяют і_в для других нагрузок.

5.4 Угол нагрузки θ определяют по диаграмме Потье – АОС. Угол θ также можно определить, если к концу вектора U = добавить вектор и получить . Угол между и U = и будет углом нагрузки.