ИЭ / 6 сем (станции+реле) / Полный текст лекций

Считается, что магнитное сопротивление в металле незначительное, а в воздухе (в зазоре) – существенное. Исходя из этих соображений, справа рисуется магнитная цепь. Там, где голубой эллипс – место сосредоточения всего потока, который мы создали, подав ток в обмотку статора. Что получилось: одна часть потока разветвилась и сразу пришла на место (ψs) – это магнитное сопротивление рассеяния Rs на цепи (справа рисунок 11); ψd идет идет идет, вышло в зазор и начало извиваться (проходит то же сопротивление Rad в двух частях зазора + магнитное сопротивление ОВ по продольной оси Rfd или участок зазора между ОВ и демпферной обмоткой).

Рисунок 12. Схема замещения для X’d

Дальше такая же логика перехода из магнитной цепи к электрической цепи по формуле:

xs – сопротивление рассеяния статора, xsfd – сопротивление рассеяния обмотки возбуждения по оси d, xad – сопротивление взаимоиндукции по продольной оси d. Обычно в паспортных параметрах генератора дается x’d, xad и xs.

Rfd Rkd

Рисунок 13.

X’’d – сверхпереходное индуктивное сопротивление статора по оси d. Такой же эксперимент как и для x’d.

1.Подаем скачком ток id и сразу смотрим картину в момент подачи этого скачка (тока). Тут уже демпферная обмотка задействована. Обмотка возбуждения (замкнутое кольцо) по закону Ленца создает внутри себя такой ток isfd, чтобы изменение потокосцепления было минимальным, то есть оно препятствует изменению потока в нем. Также демпферная обмотка (замкнутое кольцо) по закону Ленца создает внутри себя такой ток iskd. Направление этих токов такое, чтобы при обхвате потокосцепление было противонаправлено с внешним потоком (в обратную сторону). В таком случае говорят, что потокосцепление ψd (синий) выталкивают за пределы и обмотки возбуждения и демпферной обмотки.

2.Для описания машины введем потокосцепление ψаd (оно красное). ψаd – потокосцепление взаимоиндукции, обхватывает все обмотки.

3.Из-за того, что у нас по обмотке продольной оси статора протекает ток, вокруг нее сформировалось потокосцепление рассеяния ψs.

4.Из-за того, что у нас по обмотке продольной оси обмотки возбуждения протекает ток, вокруг нее сформировалось потокосцепление рассеяния (s) обмотки возбуждения (f) по продольной оси (d) ψsfd.

5.Из-за того, что у нас по продольной оси демпферной обмотки протекает ток, вокруг нее сформировалось потокосцепление рассеяния (s) демпферной обмотки (k) по продольной оси (d) ψskd.

Считается, что магнитное сопротивление в металле незначительное, а в воздухе (в зазоре) – существенное. Исходя из этих соображений, справа рисуется магнитная цепь. Там, где голубой эллипс – место сосредоточения всего потока, который мы создали, подав ток в обмотку статора. Что получилось: одна часть потока разветвилась и сразу пришла на место

(ψs) – это магнитное сопротивление рассеяния Rs на цепи (справа рисунок 13); ψd идет идет идет, вышло в зазор и начало извиваться (проходит то же сопротивление Rad в двух частях зазора + магнитное сопротивление ОВ по продольной оси Rfd или участок зазора между ОВ и демпферной обмоткой + магнитное сопротивление демпфера по продольной оси Rkd или участок зазора справа от демпферной обмотки).

Переходим к электрической цепи с помощью той же формулы:

Рисунок 14. Схема замещения для X’’d

xs – сопротивление рассеяния статора, xskd – сопротивление рассеяния демпферной обмотки по оси d, xsfd – сопротивление рассеяния обмотки возбуждения по оси d, xad – сопротивление взаимоиндукции по продольной оси d. Обычно в паспортных параметрах генератора дается x’’d, xad, xs и xsfd.

Рисунок 17.

Рисунок 18.

X’’q – сверхпереходное индуктивное сопротивление статора по оси q. Такой же эксперимент.

1.Подаем скачком ток iq и сразу смотрим картину в момент подачи этого скачка (тока). Демпферная обмотка (замкнутое кольцо) по закону Ленца создает внутри себя такой ток iskq. Направление этого тока такое, чтобы при обхвате потокосцепление было противонаправлено

свнешним потоком (в обратную сторону). В таком случае говорят, что потокосцепление ψq (синий) выталкивают за пределы демпферной обмотки.

2.Для описания машины введем потокосцепление ψаq (оно красное). ψаq – потокосцепление взаимоиндукции, обхватывает все обмотки.

3.Из-за того, что у нас по обмотке поперечной оси статора протекает ток, вокруг нее сформировалось потокосцепление рассеяния ψs.

4.Из-за того, что у нас по поперечной оси демпферной обмотки протекает ток, вокруг нее сформировалось потокосцепление рассеяния (s) демпферной обмотки (k) по поперечной оси (q) ψskq.

Считается, что магнитное сопротивление в металле незначительное, а в воздухе (в зазоре) – существенное. Исходя из этих соображений, справа рисуется магнитная цепь. Что получилось: одна часть потока разветвилась и сразу пришла на место (ψs) – это магнитное сопротивление рассеяния Rs на цепи (справа рисунок 18); ψq идет идет идет, вышло в зазор и начало извиваться (проходит то же сопротивление Raq в двух частях зазора + магнитное сопротивление демпфера по поперечной оси Rskq или участок зазора сверху от демпферной обмотки).

Переход к электрической цепи:

Рисунок 19. Схема замещения для X’’q

xs – сопротивление рассеяния статора, xskq – сопротивление рассеяния демпферной обмотки по оси q, xaq – сопротивление взаимоиндукции по поперечной оси q. Обычно в паспортных параметрах генератора дается x2, xs и xaq.

Все это делалось с допущением, что на цепи были только X без R. В принципе это допустимо, потому что X на порядки больше чем R. Но для полного математического описания нам понадобится сопротивления обмоток и/или постоянная времени T’d0 (x, R и T они связаны).

Рисунок 20.

T’d0 – постоянная времени обмотки возбуждения при разомкнутом статоре. Рисуем схему замещения, которую выводили для x’d. Мы берем ветку, которая относится к ОВ, разрываем эту ветку и добавляем в нее резистор, который соответствует сопротивлению обмотки. При этом резисторы в других обмотках необязательно добавлять, так как они гораздо меньше.

Рисунок 21. То же самое для замкнутого статора

Рисунок 22.

T’’d0 – постоянная времени продольного демпферного контура при разомкнутом статоре. Потом все то же самое.

Рисунок 23. Для замкнутого статора

Рисунок 24.

T’’q0 – постоянная времени поперечного демпферного контура при разомкнутом статоре. Потом все то же самое.