3. Внешние характеристики синхронного генератора

Зависимость напряжения генератора U от тока нагрузки I_а при неизменном токе возбуждения I_в, угле нагрузки φ и постоянной частоте вращения ротора называют внешней характеристикой генератора.

Из векторной диаграммы синхронной мшины (рисунок 3.1) следует

(3.14)

(3.15)

Исключая из этих уравнений напряжение генератора U и учитывая, что найдем трансцедентное уравнение для вычисления угла нагрузки θ

(3.16)

Тогда расчет внешней характеристики синхронного генератора производится в следующем порядке:

1. Задается значние угла φ=[-0,8; 0; 0,8].

2. Задается диапазон изменения тока нагрузки I_a=[0, I_н/4; I_н/2; 3I_н/4; I_н;].

3. Для каждого значения угла φ и тока нагрузки I_a по формуле (3.16) вычисляется угол нагрузки θ

4. Из формулы (3.14) вычисляется напряжение нагрузки

(3.17)

5. Результаты вычислений заносятся в таблицу 3.4.

Таблица 3.4

φ\Ia	0	Iн/4	Iн/2	3Iн/4	Iн
	Напряжение генератора (E0=E0н)
-0,8
0
0,8

Внешние характеристики синхронного генератора для разных видов нагрузки приведены на рисунке 3.3

Рисунок 3.3 Внешние характеристики синхронного генератора.

8. Регулировочные характеристики синхронного генератора

Регулировочной характеристикой синхронного генератора называется зависимость тока возбуждения I_в от тока нагрузки I_a при неизменных напряжении U, частоте f и угле φ. Регулироваочные характеристики показывают, как надо изменять ток возбуждения генератора, чтобы при изменении тока нагрзки напряжение генератора оставалось наеизменным.

Для расчета регулировочных характеристик воспользуемся уравнениями (3.14) и (3.15).

Тогда расчет регулировочной характеристики синхронного генератора производится в следующем порядке:

1. Задается значние угла φ=[-0,8; 0; 0,8].

2. Задается диапазон изменения тока нагрузки I_a=[0, I_н/4; I_н/2; 3I_н/4; I_н;].

3. Для каждого значения угла φ и тока нагрузки I_a по формуле (3.16) вычисляется угол нагрузки θ

4. Из формулы (3.15) вычисляется э.д.с. генератора

(3.19)

5. Без учета насыщения синхронной машины ток возбуждения для получения заданной э.д.с. найдем по формуле

(3.20)

6. Результаты вычислений заносятся в таблицу 3.5.

Таблица 3.5

φ\Ia	0	Iн/4	Iн/2	3Iн/4	Iн
	Ток возбуждения генератора (U=Uн)
-0,8
0
0,8

Регулировочные характеристики синхронного генератора для разных видов нагрузки приведены на рисунок 3.4.

Риссунок 3.4. Регулировочные характеристики синхронного генератора.