
- •Исследование характеристик синхронного генератора
- •Паспортные данные
- •1. Определение ХарактеристикИ холостого хода синхронного генератора
- •1.1. Электрические схемы соединений
- •2. Определение характеристики короткого замыкания присинхронного генератора
- •Нагрузочная характеристика при индуктивной нагрузке
- •Теоретические сведения о синхронных генераторах
Нагрузочная характеристика при индуктивной нагрузке
|
0,4 |
0,48 |
0,63 |
1,09 |
|
22,2 |
29,2 |
43,4 |
85,4 |
|
0,51 |
0,66 |
0,8 |
1,4 |
|
0,17 |
0,22 |
0,33 |
0,65 |
Пример расчёта:
Теоретические сведения о синхронных генераторах
На внутренней цилиндрической поверхности сердечника статора 1 (см. рисунок), набранного из листов электротехнической стали, имеются пазы, в которых размещается обмотка якоря 2, поэтому часто в синхронных машинах (СМ) сердечник статора с обмоткой называют якорем.
Синхронный генератор
Обмотка
якоря выполняется трехфазной с таким
же числом полюсов, как и ротор 3.
Ротор СМ имеет обмотку возбуждения
4,
питаемую через два контактных кольца
и щетки постоянным током от постороннего
источника (независимое возбуждение)
либо током, выпрямленным при помощи
выпрямителя, от обмотки якоря (параллельное
возбуждение). Назначение обмотки
возбуждения – создать магнитный
поток возбуждения
.
Часто ротор СМ с обмоткой возбуждения
называют индуктором.
В зависимости от конструкции ротора различают явнополюсные и неявнополюсные СМ. Синхронные явнополюсные машины (см. рисунок, а) имеют выступающие полюсы, на сердечники которых надеты катушки обмотки возбуждения. В полюсных наконечниках размещены в специальных пазах стержни из латуни или меди. С концов стержни замкнуты короткозамыкающими кольцами и образуют тем самым короткозамкнутую обмотку по типу «беличья клетка», выполняющую роль успокоительной (демпферной) обмотки. В синхронных двигателях эта обмотка выполняет еще и роль пусковой обмотки.
Неявнополюсные машины (см. рисунок, б) имеют цилиндрический ротор, выполняемый обычно из массивной стальной поковки, в которой фрезеруются пазы для укладки обмотки возбуждения. Примерно третья часть полюсного деления остается свободной от пазов и образует так называемый большой зубец, через который проходит главная часть потока возбуждения.
При
вращении возбужденного ротора, имеющего
пар полюсов, с частотой
каким-либо приводным двигателем
поток возбуждения образует переменные
потокосцепления с фазными обмотками
якоря, в результате чего в них индуктируется
симметричная трехфазная система
электродвижущих сил (э.д.с.)
с частотой колебаний
.
Под действием этойэ.д.с.
при включении нагрузки по обмотке якоря
и нагрузке течет симметричный трехфазный
ток – машина работает генератором.
Ток, протекая по обмотке якоря, создает
вращающееся магнитное поле – поле
якоря, магнитные силовые линии которого
(
)
показаны на рисункеа,
для случая, когда ток якоря совпадает
по фазе с э.д.с.
Это поле вращается в том же направлении,
что и ротор, с частотой
,
называемой синхронной. Отсюда, с учетом
предыдущего выражения, следует, что
,
т. е. поле якоря и ротор вращаются в
одном направлении и с одинаковой
частотой, а относительно друг друга
неподвижны. Полюсы поля якоря вступают
во взаимное притяжение с полюсами
ротора противоположной полярности, в
результате чего образуется электромагнитный
момент, направленный в генераторе
встречно вращающему моменту приводного
двигателя. В генераторе ротор – ведущее
звено, а поле якоря – ведомое и стремится
затормозить вращение ротора.