Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЭМ-CM-C1-13.doc
Скачиваний:
59
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
2.15 Mб
Скачать

9.1.4. Рабочие характеристики сд.

Рабочими характеристиками называются характеристики:

I1 =f(P2), КПД =f(P2),COSQ=f(P2),P1 =f(З2).

Характеристики приведены на рис.9.3.

Рис. 9.3. Рабочие характеристики СД.

Все виды потерь в СГ можно разделить на основные и добавочные.

Основные потери.

1. Электрические потери в обмотке статора:

Pm1 = m1 * I12 * R1

R1 - сопротивление обмотки статора.

2. Потери в обмотке возбуждения:

а. При работе от отдельного возбудителя:

Pf= I2 * Rf

в. При работе от возбудителя на валу.

Pf= If2 * Rf / ηv

где ηv- К.П.Д. - возбудителя.

ЭМ.СM. 9.4. 23.03.2008.06.08.09.

3. Магнитные потери или потери в стали Pst = f(U) и определяемые из ХХХ.

4. Механические потери Pm.

5. Добавочные потери.

5.1. Добавочные потери в полюсных наконечниках Pdpn, определяемые из ХХХ.

5.2. Добавочные потери при нагрузке принимаются Pдоб для машин до 1000 кВт равными 0.5 % от P1 и 0.25 - 0.4 % lkz машин мощностью более 1000 кВт.

6. Суммарные потери:

Pсум = Pm1 + Pf+ Pst + Pm + Pdoб + Pst

К.П.Д. = 1- Pсум / (Pн + Pсум )

9.5. Угловые характеристики явнополюсного cд.

Угловые характеристики СД аналогичны угловым характеристикам СГ.

Рис. 9.4.

P2 = m * U * E * SIN / Xd + m * U2 / 2 * SIN 2 *( 1/Xq - 1/ Xd)

Это выражение называется угловой характеристикой синхронной машины. В него надо подставлять насыщенные значения Xd и Xq и значения Е по спрямленной насыщенной характеристике холостого хода.

Мощности, определяемой из приведенного выражения соответствует момент равный:

M = P2 / 2 = P / ( 2 f1 )

Таким образом, мощность и электромагнитный момент являются синусоидальной функцией и имеет две составляющие:

1. Основную составляющую момента:

Mос = m * p * U * E * SIN / Xd / ω1

2. Реактивную составляющую момента:

Мр = m * p * U2 / 2 / ω1 * SIN 2 *( 1/Xq - 1/ Xd)

Устойчивая работа на угловой характеристике возможна при = 0 <кр.

Отношение максимального момента к номинальному называется перегрузочной способностью СД.

Km = Mm / Mн

ЭМ.СM. 9.5.23.03.2008.12.10.10.

Ротор СД вращается синхронно с магнитным полем - это основная особенность СД.

Рис. СМ. 9.4. Угловая характеристики явнополюсного СД.

9.6. U - образные характеристики СД.

U - образные характеристики СД аналогичны U - образным характеристикам СГ. Рис 9.5.

Рис. CM. 9.5. U - образные характеристики СД.

Точка А соответствует току холостого хода, невозбужденной машины

Ia = U/Xd

Линия АВ - представляет собой линию границы устойчивости.

Линия СД - линию постоянного COS = 1

9.7. Синхронные компенсаторы.

Синхронный компенсатор предназначен для генерирования реактивной мощности.

При подключении СК параллельно потребителю и создании режима перевозбуждения в сети появится ток опережающий фазное напряжение сети Uc.

Т.к. синхронный компенсатор не несет какой либо активной нагрузки то активная составляющая тока очень мала.

При Е>Uc, машина перевозбуждена и ток, в соответствии с векторной диаграммой на рис. 9.6. а, будет отставать отdU=E-Ucи от напряжения на угол90ºт.е. машина будетгенерировать индуктивный ток.

ЭМ.СM. 9.6.23.03.2008.12.10.10.

Если Е < Uc, машина недовозбуждена, в соответствии с векторной диаграммой на рис. 9.6.б ток также будетотставать отdU = E - Uc на 90º. но опережать напряжение на угол 90º т.е. будет отдавать в сеть емкостный ток или потреблять индуктивный.

∆U E U ∆U

U Е

I I

Uc Uc

A. б.

Рис. СМ. 9.6. Векторная диаграмма синхронного компенсатора СК.

а. Перевозбужденная.

б. Недовозбужденная.

Реактивная мощность СК равна

Q = (3) * Uл * Iл * SIN

Синхронные компенсаторы это машины большой мощности от 10 до 160 тыс. кВт горизонтального исполнения без выступающего конца вала.

Наиболее важная характеристика СК U -образные характеристики.

Синхронные компенсаторы применяются для генерирования реактивной мощности и для стабилизации напряжения при передаче энергии на большие расстояния.

При длинных линиях на конце линии при больших индуктивных нагрузках напряжение у потребителя резко снижается, при малых нагрузках может даже повышаться по влиянием емкостных сопротивления линии.

Если в конце линии включить СК работающий при больших нагрузках с перевозбуждением, а при малых с недовозбуждением, то можно поддерживать в конце линии постоянное напряжение.

Регулировка возбуждения такого СК производится автоматически.

ЭМ.СM. 10.1. 26.03.2005. 06.08.09.