4.8. Диаграммы намагничивающих сил

В диаграммах намагничивающих сил учитывают насыщение машины. В отличии диаграмм ЭДС в диаграммах н.с. складываются н.с. и по суммарной намагничивающей силе определяется ЭДС Е₀. Диаграммы построим для неявнополюсных машин. На рис. 23 если прибавить к напряжению U векторы Ir и IXs получим вектор результирующей ЭДС Еб по рис. 24 определим с учетом насыщения величину н.с. Fб. На векторной диаграмме Fб опережает Еб на 90⁰.Намагничивающая сила реакции якоря

F a = m\/2WK₀I

пp

используя этот вектор получим величину н.с. F₀ и по рис. 25 определим ЭДС Е₀, которая на векторной диаграмме отстает от F₀ на 90⁰ и так получим величину и направление вектора ЭДС Е₀.

Рис. 23 Рис. 24

Практическая диаграмма намагничивающих сил синхронной машины.

Эта диаграмма строится по принципу предыдущий диаграммы, рис. 25.

Рис. 25

Диаграмма не требует дополнительных пояснений. Если изменять величину и фазу тока якоря, то по диаграмме можно определить F₀, U, и угол Q синхронной машины.

4.9. Параллельная работа синхронных генераторов

Обычно на электростанциях устанавливают несколько синхронных генераторов для параллельной работы на общую электрическую сеть. Это обеспечивает увеличение общей мощности электростанции, повышает надежность электроснабжения потребителей и позволяет лучше организовать обслуживание агрегатов. Электрические станции, в свою очередь, объединяются для параллельной работы в мощные энергосистемы, позволяющие наилучшим образом решать задачу производства и распределения электрической энергии. Таким образом, для синхронной машины, установленной на электрической станции подключенной к энергосистеме , типичным является режим работы на сеть большой мощности, т.е. напряжение сети Uc и ее частота fc являются постоянными. При параллельной работе всегда выдвигаются ряд условий, к таким условиям относятся следующие:

1. Одинаковая форма кривых ЭДС генераторов. На заводах изготовителях синхронные генераторы имеют практически синусоидальные напряжения .

2. Равенство напряжений и их противоположность (по контуру двух машин). При равенстве и противоположности напряжений генераторов нет уравнительных токов в цепи генераторов.

3. Равенство частоты ЭДС генераторов.

4. Порядок чередования фаз должен быть одинаковым.

Этих условий достаточно для нормальной параллельной работы генераторов. Рассмотрим нарушение этих условий.

4.9.1. Параллельная работа генераторов при неравенстве напряжений

При равенстве напряжений в цепи генераторов нет уравнительного тока. Теперь допустим, что напряжение сети Uc больше ЭДС подключаемого генератора, т.е. Uc > Uг, за счет их разности появится U и по обмоткам якоря потечет уравнительный ток Iур. По отношению к генератору (Uг) уравнительный ток является емкостным, который создает намагничивающую реакцию якоря. Поэтому у подключаемого генератора возрастает поток и увеличивается напряжение генератора, рис. 26.

Рис. 26

Уравнительный ток по отношению генератора в сети (Uc), является чисто индуктивным, он создает размагничивающую реакцию якоря. Это приведет к снижению напряжения в сети, т.е. роль уравнительного тока сводится к выравниванию напряжения генераторов. При включении генератора на параллельную работу уравнительный ток является реактивным и механического удара не создает (при условии равенства частот), но дополнительно нагревает обмотки якоря.