ИЭ (13.03.02) / Лекции / ОБЪЕДИНЁННЫЙ ФАЙЛ ЛЕКЦИЙ
.pdf
Вектор тока представляется двумя составляющими так чтобы одна из них совпадала по направлению с вектором ЭДС, а другая была ортогональна ему
Продольный и поперечный токи создают продольную и поперечную МДС с амплитудами
Их можно рассматривать как составляющие полной МДС якоря по осям
Если бы величина зазора была по всей окружности одинакова и равна его значению под серединой полюсного наконечника, то эти МДС создали бы синусоидальные пространственные волны магнитного с амплитудами
Вследствие неравномерности воздушного зазора действительные кривые индукции создаваемой синусоидальными волнами МДС Fad и Faq не будут синусоидальными.
неравномерность воздушного зазора приводит к уменьшению амплитуд основных гармоник полей реакции якоря
-коэффициенты формы поля продольной и
поперечной реакции якоря
Основные гармоники полей продольной и поперечной реакции создают потоки реакции якоря
Эти потоки вращаются синхронно с ротором и индуцируют в обмотке якоря ЭДС самоиндукции, которые называются ЭДС продольной и поперечной реакции якоря
Индуктивные сопротивления реакции якоря
-собственные индуктивные сопротивления самоиндукции обмотки якоря, обусловленные полями продольной и поперечной реакции якоря при симметричной нагрузке и называемые индуктивными
сопротивлениями продольной и поперечной реакции якоря
ЭДС реакции якоря отстают по фазе на 
от индуктирующих их потоков и токов, создающих эти потоки, поэтому в комплексной форме они записываются в виде
Помимо потоков, созданных первыми гармониками индукции и проходящими через зазор, ток обмотки статора СМ образует
потоки рассеяния ( пазовое, лобовое и дифференциальное рассеяние, обусловленное высшими гармониками индукции поля якоря). Потокам рассеяния соответствует ЭДС и индуктивное сопротивление рассеяния 
ЭДС |
, а также ЭДС |
совпадают по фазе поэтому их можно попарно |
сложить арифметически:
или
где
ЭДС Ed и Eq являются составляющими полной ЭДС самоиндукции якоря по осям d и q Сопротивления 
-продольное и поперечное синхронное индуктивное сопротивление обмотки якоря (соответствуют нормальному установившемуся синхронному режиму работы с симметричной нагрузкой фаз)
В ненасыщенной машине для каждой МДС можно определить соответствующий
магнитный поток
-изображающий вектор результирующего магнитного потока в воздушном зазоре
каждый из этих вращающихся магнитных потоков индуцирует в обмотках якоря симметричную “звезду” ЭДС 
-изображающий вектор результирующей ЭДС от основной гармоники результирующего поля в зазоре
С обмотками якоря генератора при нагрузке также сцепляется пульсирующий магнитный поток рассеяния, который индуцирует в них симметричную “звезду” ЭДС рассеяния
математическая модель в виде системы уравнений, определяющей электрические процессы в фазе обмотки якоря
и магнитные процессы в магнитопроводе машины
Построим векторную диаграмму синхронного явнополюсного генератора, полагая
известными векторы |
|
Величина и знак угла |
определяются |
характером нагрузки ( активно-индуктивная) В теории синхронных машин угол 
между
называется углом нагрузки
d
Характеристики синхронных генераторов, работающих на автономную нагрузку
устанавливают функциональную зависимость между их параметрами режима При 
и 
1. Нагрузочные характеристики
2.Внешние характеристики
3.Регулировочные характеристики
Характеристика холостого хода
В этом режиме
Следовательно зависимость 
подобна основной кривой намагничивания, то есть она отражает основные свойства магнитопровода - насыщение (всех элементов магнитопровода) и гистерезис(ротора).
U |
Eaf∞ |
E0 |
|
х.х.х. |
|
|
|
|
Uн |
|
C |
|
|
|
|
|
kμ |
1 |
|
|
|
|
if |
0 |
if0δ |
if0 |
Из семейства нагрузочных характеристик, определяемых для различных значений 
наибольший практический интерес представляет характеристика при 
=0, называемая
индукционной.
В режиме индукционной характеристики ток якоря I является продольным Пусть 
Тогда 
Внешние и регулировочные характеристики