Вопросы и задания

1. Поясните вывод уравнения (4.4) СГ.

2. Поясните вывод уравнения (4.6) СГ.

3. Поясните вывод уравнения (4.8) СГ.

4. Поясните построение векторной диаграммы явнополюсного СГ.

5. Поясните построение векторной диаграммы явнополюсного СГ по модифицированному уравнению.

4.4 Уравнения электрического состояния

и векторная диаграмма неявнополюсного СГ

Неявнополюсным СГ называется генератор, у которого обмотка ОВ располагается не на профилированном сердечнике, форме вытянутого по оси d(рис.4.1,а), а на сердечнике круглой формы, имеющего одинаковые размеры по осямdиq. ОВ укладывается в пазы, прорезанные на поверхности круглого ротора. Синусоидальноtраспределение поля такой ОВ достигается соответствующей укладкой в пазы провода обмотки. Неявнополюсные СГ изготавливаются на частоты вращения ротора, равными3000 об/мини1500 об/мин. На меньшие частоты вращения СГ применяются явнополюсные СГ.

У неявнополюсного СГ по обеим осямdиqодинаковые синхронные индуктивные сопротивления реакции якоряx_dиx_qи они обозначаются как сопротивлениеx_a. С учетом этого, уравнение (4.10) примет вид

(4.11)

Для построения векторной диаграммы по уравнению (4.11) необходимо задать напряжение U, ток I нагрузки и сдвиг по фазе φ между ними.

Векторная диаграмма СГ строится в последовательности (рис.4.6):

1. Проводим из произвольно взятой точки 0 под произвольным углом вектор напряжения . По отношению к нему под угломφ проводим вектор тока

2. Строим вектор падения напряжения на активном сопротивлении обмотки якоря и прибавляем их к вектору(согласно (4.11)).

3. Строим вектор падения напряжения обусловленное реакцией якоря и прибавляем их к сумме(согласно (4.11)).

4. Соединяем точку 0 с концом вектора и получаем вектор.

На диаграмме отмечен угол θ между векторами напряжения и э.д.с.. Этот угол называется углом нагрузки и с ним связаны расчеты активнойР и реактивной Q мощностей, отдаваемой СГ в нагрузку и противодействующий дизелю тормозной момент.

Вопросы и задания

1. Как устроен неявнополюсный СГ и каким уравнением электрического состояния он описывается?

2. Поясните построение векторной диаграммы неявнополюсного СГ.

4.5 Упрощенные уравнения электрического состояния и

векторные диаграммы неявнополюсных и явнополюсных СГ

Основная проблема при использовании в расчетах приведенных выше уравнений явнополюсного и неявнополюсного СГ состоит в том, что выводимые из них формулы электрических мощностей и тормозного момента СГ чрезвычайно громоздкие и, поэтому, неудобные для практического применения.

Существенное упрощение указанных формул достигается при том, что из уравнений и векторных диаграмм исключено активное сопротивление R_a обмотки якоря. У реально используемых на электростанциях СГ между величинами его сопротивлений существуют следующие "сильные" неравенства: R_a<<x_d , R_a<<x_q и R_a<<x_a . Эти соотношения позволяют пренебречь сопротивлением R_a без заметного увеличения погрешности расчетов характеристик СГ.

Упрощенное уравнение явнополюсного СГ, следующее из (4.10), имеет вид:

(4.12)

Упрощенная векторная диаграмма явнополюсного СГ, следующая из рис.4.5,б при R_a=0, имеет вид, приведенный на рис.4.7,а.

Упрощенное уравнение неявнополюсного СГ, следующее из (4.11), имеет вид:

(4.13)

Упрощенная векторная диаграмма неявнополюсного СГ, следующая из рис.4.6 при R_a=0, имеет вид, приведенный на рис.4.7,б.