3.8.2. Синхронные режимы параллельной работы синхронных машин

Режим работы синхронной машины параллельно с сетью при синхронной частоте вращения называется синхронным.

Рассмотрим включенную на параллельную работу неявнополюсную машину, пренебрегая активным сопротивлением фаз обмотки якоря ().

Ток обмотки якоря будет равен

.

Изменение реактивной мощности. Режим синхронного компенсатора.

В случае, если выполнены все условия включения генератора на параллельную работу, ток якоря равен нулю, машина работает на холостом ходу. Если ток возбуждения генератора после синхронизации увеличен, то , и возникает ток, отстающей отна 90 эл.град. (рис.3.23,а). Машина будет отдавать в сеть индуктивный ток и реактивную мощность. Если ток возбуждения генератора уменьшить, то, возникает опережающий токотносительнои(рис.3.23,б). Машина будет отдавать в сеть емкостной ток и потреблять из сети реактивную мощность.

Синхронная машина не несущая активную нагрузку и загруженная реактивным током называется синхронным компенсатором.

Изменение активной мощности. Режим генератора и двигателя.

Чтобы включенная на параллельную работу машина вырабатывала активную мощность, работала в режиме генератора, необходимо увеличить механический вращающий момент на валу (рис.3.23,в). При этом возникает ток, отстающий отна. Значение активной мощности генератора равно

.

Рис. 3.23

Если, наоборот, притормозить ротор машины, создав на его валу механическую нагрузку, то ЭДС будет отставать отна угол, токот- на угол(рис.3.23,г). При этом активная мощность будет равна, машина будет работать в режиме двигателя, потребляя активную мощность из сети.

3.8.3. Угловые характеристики активной мощности синхронных машин при,

Выразим активную мощность генератора из векторной диаграммы (рис.3.24), полагая ,

Рис.3.24

Значения составляющих тока якоря инайдем из этой же векторной диаграммы:

и, подставив в выражение для мощности P, получим:

.

Первая составляющая активной мощности обусловлена электромагнитным возбуждением, вторая – различными магнитными сопротивлениями (магнитной несимметрией) по осям dиq.

Понятие о статической устойчивости. Статической устойчивостью синхронной машины называется такой режим работы, когда при наличии небольших возмущений (отклонение) и прекращения их действия, восстановится прежний режим работы. Режим работы синхронной машины статически устойчив, если, и неустойчив, если.

Рис. 3.25

Неявнополюсная машина. Из выражения активной мощности, учитывая, что, получим:

.

На рис.3.25,а представлена угловая характеристика активной мощности неявнополюсной машины в режиме генератора. При увеличенииPот нуля уголбудет расти оти при критическом угле нагрузкидостигается максимальная мощность, которую способен развить генератор. При дальнейшем увеличении(более 90⁰) активная мощность генератора уменьшается. Таким образом, область- область устойчивой работы, область- неустойчивой работы.

Явнополюсная машина. Угловая характеристика активной мощности явнополюсной машины представлена на рис.3.25,б. Область устойчивой работы явнополюсной машины несколько меньше, чем у неявнополюсной, исоставляет ориентировочно 60⁰.