2. Нагрузка

Увеличим нагрузку P2.

If = 0, Для данной нагрузке имеемIa=P2/(m*U) и >0.I1 = √ (Ia² + Ip²)

При токе возбуждения If=Iв’реактивная мощность равная

Q = m*U*[Ef * COS() - U] / Xd

будет отличатся от 0 и COSот 1.

Для того чтобы получить COS =1необходимо увеличитьЕf, а следовательно сделать ток возбужденияIf1>Ifo. Новая точка соответствующаяCOS=1будет отстоять от осиIв’на токI1aточка С1 и от точкиIв’ , т.е.для полученияCOS=1необходимо повыситьЕf, т.е.If.

Изменяя возбуждение при этой нагрузке получим вторую кривую зависимости I=f(If).

Семейство таких характеристик приведено на рис.7.6.

Линия СД - линия постоянного COS  = 1

Линия АВ - представляет собой линию границы устойчивости.

7.3.Статическая устойчивость.

Под статической устойчивостью СМ подразумевается ее способность сохранять неизменную скорость вращения при изменении внешнего момента.

Допустим генератор работает при номинальной мощности Pн.

Генератор может работать в точке 1 при  < 90°или в точке 2 при>90°. Допустим он работает в точке 1. Этой мощности соответствует номинальный уголн.

Допустим в результате случайного изменения угол увеличился на d.

В этом случае увеличится мощность генератора и на dP превзойдет мощность приводного двигателя. В этом случае создастся дополнительная мощность dP и тормозной момент dM, который притормозит генератор и угол уменьшится, т.е. работа генератора восстановится.

Допустим, что генератор работает в точке 2 и угол также случайно увеличился. В этом случае мощность генератора уменьшится, создастся дополнительный момент на валу генератора, который будет ускорять генератор в результате чего он начнет "проскальзывать" пока не попадет в точку 1 на другой полуволне характеристики.

ЭМ.СM. 7.11. 27.03.2001. . 23.03.2005. . 12.03.2007

Мощность dP называется СИНХРОНИЗИРУЮЩЕЙ. Этой мощности соответствует СИНХРОНИЗИРУЮЩИЙ момент, т.е. СГ обладает синхронизирующей способностью. Синхронизирующей способностью обладают не только СГ но и СД.

Удельная синхронизирующая мощность:

Рс= dP/d = m * U * E / Xd COS() + m * U² * (1/Xq-1/Xd) COS(2*)

Зависимость удельной синхронизирующей мощности от угла нагрузки приведена на рис. 7.7.

Таким образом, работа неявнополюсного СГ устойчива в области 0 < < 90, эта область называется областью статической устойчивости СГ и неустойчива в области 90 << 180 т.е. режим работы синхронной машины статически устойчив, если dP/d>0.

Из рисунка видно, что наибольшей синхронизирующей способностью СГ обладает при =0.

dPc = dP / d - Коэффициент синхронизации. Устойчивая работа при Рс >0.

Pис. 7.7. Угловая характеристика

неявнополюсной СМ.

7.4. Влияние тока возбуждения на статическую устойчивость см.

Устойчивость СМ при заданной мощности зависит от тока возбуждения.

При увеличении тока возбуждения возрастает ЭДС Еf, а следовательно и максимальный момент Мmax и устойчивость машины.

Поэтому для повышения устойчивости СМ применяют регулирование возбуждения в зависимости от момента на валу СМ. При увеличении момента нагрузки СМ ее ток возбуждения увеличивают.

Такое регулирование позволяет удержать машину в синхронизме при уменьшении питающего напряжения.

Автоматическое регулирование возбуждения применяется с синхронных турбо и гидрогенераторах.

ЭМ.СM. 9.1. 27.03.2001. 23.03.2005.23.03.2008.