44. Характеристики синхронных генераторов.

Основными х-ми синхронного генератора, работающего на автономную нагрузку, являются: характеристика холостого хода, внешняя, регулировочная и характеристика короткого замыкания.

Характеристика короткого замыкания. При допущении R = 0 из (1.86) следует, что ток короткого замыкания является чисто индуктивным и по модулю равен: I=Ec/Xc.(1.90)

При коротком замыкании реакция якоря является размагничивающий, результирующий магнитный поток мал, магнитная цепь ненасыщенна и характеристика короткого замыкания прямолинейна (рис. 1.56).

Следует отметить, что в (1.90) и числитель, и знаменатель пропорциональны частоте вращения и поэтому характеристики короткого замыкания не зависят от частоты вращения, за исключением малых скоростей, когда оказывает влияние активное сопротивление обмотки статора.

Внешняя характеристика. Это зависимость напряжения генератора от тока нагрузки при , . Если принять начальное напряжение , то вид внешних характеристик будет соответствовать рис. 1.57. При активно-индуктивной нагрузке (cosφ < 1) поток реакции якоря размагничивает машину и напряжение уменьшается с увеличением тока нагрузки по кривой 1. При активной нагрузке (cosφ = 1,0) поперечная реакция якоря также вызывает уменьшение напряжения (кривая 2). При активно-емкостной нагрузке продольная намагничивающая реакция увеличивает ЭДС E₀, следовательно, и напряжение (кривая 3).

Регулировочная характеристика представляет собой зависимость при , , . Вид семейства регулировочных характеристик показан на рис. 1.58, а их физический смысл объясняется действием реакции якоря при различном характере нагрузки. Обычно номинальным режимом работы генератора является = 0,8 (при индуктивной нагрузке). В этом случае для поддержания при переходе от холостого хода ( ) к номинальной нагрузке ( ) необходимо увеличить ток возбуждения в 1,7...2,2 раза.

45. Рабочие х-ки сд. Конструктивные особенности сд (сравнительно с сг).

Важное значение для исследования процессов преобразования энер­гии в синхронных двигателях имеют рабочие характеристики (рис. 4.63). С ростом нагрузки на валу двигателя увеличивается момент и ток в якоре, сначала по линейному закону, а затем из-за изменения параметров — по нелинейному закону. Если не изменяется I_f, cosφ может падать, расти или иметь максимум. Это зависит от значения I_f может быть прослежено по U-образным характеристикам: при увеличении Р₂ — переходе с одной U-образной характеристики на другую cosφ изменяется, так как из-за внут­реннего падения напряжения кривая cosφ= 1 смещается в область боль­ших нагрузок При изменении I_f можно получить постоян­ное значение cosφ при разных Р₂ (рис, 4.64). Кривая 1 на рис. 4.64 соот­ветствует работе синхронного двигателя с постоянным током возбужде­ния в зоне недовозбуждения на U-образных характеристиках, кривая 2 —

работе синхронного двигателя с пере­возбуждением; кривая 3 возможна при регулировании тока возбуждения.

Зависимость КПД от нагрузки та­кая же, как и для всех электрических машин.

Характерным отличием синхронных двигателей является постоянство частоты вращения при изменении нагрузки. Синхронные двигатели имеют предельно жесткие механические характеристики.