ИЭ (13.03.02) / Лекции / Все презентации по машинам
.pdf
Изменение активной мощности. Режимы rенератора и двиrателя.
Изменение активной мощности синхронной машины возможно только при изменении механической мощности на ее валу.
Характер магнитного поля в воздушном зазоре при работе синхронной машины на холостом ходу (а), в режиме генератора (б) и двиrателя (в)
При приложении к валу положительного вращающего момента Мст ротор будет ускоряться и угол нагрузки будет расти от нуля. Машина начинает нагружаться активной мощностью Р и развивать тормозящий электромагнитный момент М. При этом величины θ, Р и М будут расти до тех пор, пока не наступит равновесие моментов МСТ = М на валу.
Энергетические диаграммы: а - синхронного генератора; б - двигателя
Рмх - механические потери, Рв - потери на возбуждение синхронной машины, включая потери в возбудителе, Рд - добавочные потери от высших гармоник поля в стали статора и ротора, Рмг - основные магнитные потери и Рэл - электрические потери в обмотке якоря.
Угловые характеристики мощности синхронных машин
Угловыми характеристиками мощности называются зависимости электромагнитной мощности от
угла нагрузки |
при постоянном напряжении сети |
и ЭДС |
, индуктированной в |
обмотке статора потоком возбуждения |
|
|
|
Характеристика активной мощности |
|
|
Пренебрежем активным сопротивлением якоря |
d |
|
и потерями в статоре. При этом активная мощность СМ |
||
|
||
численно равна электромагнитной. |
|
Учтем, что |
Тогда для активной мощности СМ |
Учтя выражения для продольного и поперечного токов получим
Пусть СМ работает с сетью бесконечной мощности, т.е. ток возбуждения не меняется и
-двигательный режим -генераторный режим
Поскольку электромагнитный момент равен отношению электромагнитной мощности к постоянной угловой скорости вращения магнитного поля, то угловая характеристика момента имеет такой же вид
Неявнополюсная машина
Угловые характеристики активной мощности неявнополюсной синхронной машины
Область устойчивой работы синхронной машины
Устойчивость в малом (статическая устойчивость )
Работа синхронной машины называется статически устойчивой, если малые возмущения приводят к малому изменению режима работы.
Виды возмущений:
1.Изменение механического момента приводного двигателя или механизма.
2.Изменение электромагнитного момента самой синхронной машины (изменение тока возбуждения).
Любые возмущения приводят к возникновению переходного режима Малым временем протекания электромагнитных переходных процессов пренебрегаем,
считая возникающий процесс электромеханическим или квазиустановившимся, когда при
изменении угла нагрузки |
ток якоря и момент |
мгновенно достигают |
установившихся значений, соответствующих данному углу
Понятие о статической устойчивости
работа устойчива
работа неустойчива
Pп.д. – мощность, развиваемая первичным двигателем
Работа неявнополюсного генератора устойчива в области О < θ < 90° и неустойчива в области
90° < θ < 180°.
Неявнополюсный синхронный двигатель работает устойчиво
Невозбужденная явнополюсная машина
Если if = 0, то и Е = О
работа устойчива в режиме генератора
работа устойчива в режиме двигателя
θкр = ± 45°
Уневозбужденной явнополюсной машины электромагнитный момент развивается исключительно вследствие действия поля реакции якоря при наличии неравномерности
воздушного зазора (xd ≠ Xq) и называется поэтому р е а к т и в н ы м
. Возбужденная явнополюсная машина