4.1. Обробка даних досліду холостого ходу і побудова розрахункової характеристики

Дані табл. 1.1 порахувати у системі відносних одиниць.

За базисні величини напруги якоря і струму збудження прийняти значення В і , який забеспечує по характеристиці холостого ходу .

За результатами розрахунків побудувати дослідну характеристику холостого ходу (рис. 1.7, крива 1). Для отримання розрахункової характеристики холостого ходу (рис. 1.7, крива 2) необхідно зсунути дослідну характеристику на величину , значення отримують графічно або аналітично екстраполяцією характеристики 1 до перетину з віссю абсцис.

Рисунок 1.7 – Характеристика холостого ходу: 1 – дослідна; 2 – розрахункова; 3 – спрямлена, ненасичена

Побудовану характеристику холостого ходу (крива 2), порівняти з графіком нормальної характеристики холостого ходу, що будується за даними табл. 1.6.

Таблиця 1.6 – Нормальна характеристика холостого ходу

, в.о.	0	0,53	1,0	1,23	1,3	1,4	1,46	1,51
, в.о.	0	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5

4.2 Обробка даних досліду індукційної навантажувальної характеристики і визначення характеристик синхронного генератора

4.2.1 Визначення опіру розсіювання

За даними табл. 1.2 побудувати у відносних одиницях характеристику в одній системі координат з характеристикою холостого ходу (рис. 1.8).

, А

,

А^/

О^/

С^/

С

О

В

А

А₁

С₁

В₁

О₁

Рисунок 1.8 – До побудови реактивного трикутника і визначення опору розсіювання: 1 – розрахункова (нормальна) характеристика холдостого ходу; 2 – індукційна навантажувальна характеристика

По характеристикам і будуємо реактивний трикутник АВС. Для чого на залежності беремо точку С і проводимо пряму паралельно вісі абсцис, відкладаємо відрізок О`С=ОС<sub>1</sub>. Через точку О` проводимо пряму паралельно прямолінійній частині характеристики до перетину з нею у точці А. Опускаємо перпендикуляр із точки А на відрізок О`С, отримаємо точку В. З`єднав точки АВС, отримаємо реактивний трикутник у якому катет АВ рівний падінню напруги в опорі розсіювання якоря ( ), а катет ВС дорівнює магніторушійній силі реакції якоря у масштабі струму збудження, в якому побудовані характеристика холостого ходу і індукційна навантажувальна характеристика (рис. 1.8).

Опір розсіювання визначається за формулою:

, в.о.

де – значення струму якоря, при якому досліджувалась характеристика 2, у відносних одиницях.

Якщо відомі катети реактивного трикутника, то за допомогою характеристики холостого ходу і трикутника можна побудувати індуктивну навантажувальну характеристику 2, зсовуючи реактивний трикутник паралельно самому собі. Вершина С^/₁ трикутника опише навантажувальну характеристику.

4.2.2 Визначення індуктивного опору Потьє

Досліди показують, що індукційна навантажувальна характеристика у дійсності не зовсім збігає з характеристикою 2 (рис. 1.8), побудованою вище зазначеним способом, а відхиляється від неї вправо, тим більше, чим більше струм (штрихова крива на рис. 1.8). При зростанні струму потік розсіювання обмотки збудження зростає, зростає насичення полюсів і ярма індуктора. Тому, замість відрізка ВС=В₁С₁ у дійсності відкладають відрізок С^/B^/=С₁В₁ і знаходять відрізок А^/B^/`>АВ. Внаслідок чого замість отримаємо опір, який називається індуктивним опором Потьє.

Опір використовується для більш точного розрахунку і побудов векторних діаграм напруг.

4.2.3 Визначення коефіцієнта насичення

Визначення коефіцієнта насичення і його залежності від струму виконується за допомогою характеристики холостого ходу, рис. 1.9.

Для ненасиченої машини коефіцієнт насичення .

З зростанням насичення магнітного кола зростає, зростає і коефіцієнт насичення. Коефіцієнт насичення відповідно з рис. 1.9 розраховується таким чином: для точки А^/

.

Для будь якій іншій точки характеристики холостого ходу коефіцієнт насичення буде визначатись відношенням струму збудження, який забезпечує відповідну ЕРС по нормальній характеристиці, до струму збудження, який создає ту ж ЕРС по спрямованій ненасиченої характеристики. Крива зображена на рис. 1.9 (крива 4).

4.2.4 Визначення насичених і ненасичених синхронних індуктивних опорів ,

По характеристикам холостого ходу і трифазного короткого замикання визначаються значення насичених і ненасичених опорів синхронної машини.

Відповідно з рис. 1.9 для будь-якій точки характеристики холостого ходу:

• ненасичене значення ,

• насичене значення .

Порахувавши 5-6 значень при різних по величині струмів збудження, побудувати залежність .

I_кз

Рисунок 1.9 – Характеристики: 1 – холостого ходу; 2 – трифазного короткого замикання; 3 – ненасиченої спрямленої характеристики холостого ходу; 4 – зміни коефіцієнта насичення; 5 – зміни синхронного індуктивного опору