Билет № 5

Реакция якоря неявнополюснойСМ: уравнения напряжения и МДС, ВД

Поля якоря и индуктора, действующие совместно, образуют результирующее поле.Под влиянием поля якоря результирующее поле машины изменяется. Это явление называется реакцией якоря.

В зависимости от типа НГ и ржима работы М. реакция Я. будет размагничивающая либо подмагничивающая.

Реакция якоря в неявнополюсной машине. В этой машине воздушный зазор между статором и ротором по всей окружности остается неизменным, поэтому результирующий магнитный поток машины Фрез и создаваемую им ЭДС Е при любой нагрузке можно определить по характеристике холостого хода, исходя из результирующей МДС Fрез .Однако при отсутствии насыщения в магнитной цепи машины этот метод определения потока Фрез можно существенно упростить, так как от сложения указанных МДС можно перейти к непосредственному сложению пространственных векторов соответствующих потоков:Фрез = Фв + Фа(геометрическая сумма) .

Рис. 6.19. Магнитные потоки в неявнополюсной машине при различных углах ψ нагрузки

Рис. 6.20. Кривые распределения индукции в неявнополюсной машине и векторные диаграммы потоков и ЭДС при различных углах ψ

Для цепи якоря неявнополюсной синхронной машины можно написать уравнение

где Esa – э.д.с, индуктированная в обмотке якоря потоком рассеяния; xsa–индуктивное сопротивление, обусловленное этим потоком.

Так как э.д. с. Е индуктируется результирующим потоком Фрез, который создается результирующей м.д. с.по характеристике холостого хода можно определить Fрез, соответствующую э.д. с. Е. Вектор совпадает по фазе с вектором , а оба эти вектора опережают по фазе вектор Ė на 90°.

Зная и параметры машины, можно найти м.д.с. возбуждения

,а затем по характеристике холостого хода определить величину э.д. с. холостого хода Е0. Вектор Ė0 отстает от вектора на 90°.

Если машина не насыщена, то векторная диаграмма существенно упрощается, так как в этом случае складывают не м.д. с. и , а соответствующие им потоки и э. д. с. Упрощенную векторную диаграмму синхронной неявнополюсной машины

Поскольку падение напряжения в активном сопротивлении обмотки статора Iаrа сравнительно невелико, им можно пренебречь. Заменяя, кроме того, в уравнении (8–19а) Ėа = – jİаха, получим

Величину xa + xsa = xсн называют полным или синхронным индуктивным сопротивлением машины. Следовательно, уравнениеможет быть представлено в виде (1.19в)

Упрощенная векторная диаграмма, соответствующая уравнению (1.19в):

Упрощенная векторная диаграмма синхронной неявнополюсной машины с учетом (а) и без учета (б) активного падения напряжения в якоре

Угол θ между векторами Ù и Ė0 называют углом нагрузки. При работе синхронной машины в генераторном режиме напряжение Ù всегда отстает от э.д.с. Ė0, в этом случае угол θ считается положительным. Чем больше нагрузка генератора (отдаваемая им мощность), тем больше угол θ.

Математическая модель синхронной машины в координатах d, q–ротора.

1. Матем. модель СМ в координатах d, q – ротора.

Метод 2-х реакций – метод Блондоля.

Введем в рассмотрение систему координат (d, q), связанную с ротором и вращающуюся вместе с ним. Ее скорость в электрическом пространстве всегда равна синхронной скорости Zpω=ω0эл.

Продольная ось – ось вдоль полюсов индуктора – d. Поперечная осьq– поперёк индуктора. Рассмотрим магнитные потоки реакции якоря по осямdиq, будем считать что эти магнитные потоки не оказывают влияние друг на друга.