Суммарное сопротивление схемы замещения равно

Х_ = Х_с + Х_т + Х_э .

Приняв напряжение системы U_c=1,05 о. е., рассчитаем величину тока при пуске электродвигателя:

Напряжение на шинах трансформатора (зажимах электродвигателя) равно

U_ш = Х_эI = .

Величина напряжения U_ш может оказаться недопустимой по условиям работы других потребителей, подключенных к шинам. В таком случае повысить величину U_ш можно за счет:

- повышения мощности трансформатора, что обусловит уменьшение Х_т и, следовательно, уменьше­ние Х_Σ;

- включения на период пуска двигателя реактора с сопротивлением Х_р (рис. 1.20,в).

При использовании реактора ток электродвигателя при пуске рас­считывается по формуле

,

а напряжение на зажимах двигателя составит

Таким образом, при реакторном пуске улучшаются условия работы потребителей, включённых на одни шины с пускаемым двигателем. Однако условия пуска двигателя утяжеляются.

Вопросы для самопроверки

1. Какой фактор обусловливает нелинейную зависимость индуктивности обмотки трансформатора от тока?

2. Каково соотношение между R и L в силовых трансформаторах?

3. Изобразите изменение во времени потокосцепления при включении трансформатора в сеть.

4. Как изменяется ток намагничивания трансформатора при его включении в сеть?

5. Какое количество составляющих в токе обмотки при внезапном КЗ в трансформаторе?

6. Каково соотношение постоянных времени затухания апериодических составляющих при КЗ в трансформаторе?

7. Каковы значения постоянных времени затухания апериодических составляющих при КЗ в трансформаторе?

8. Какие процессы происходят в системах электроснабжения при пусках мощных двигателей?

9. Поясните термин «самозапуск двигателя».

10. Какой параметр режима сети определяет величину электромагнитного момента двигателя?

11. С какой целью применяется реакторный пуск двигателей?

12. В каком случае процесс пуска двигателя займет больше времени: при прямом пуске или реакторном пуске?

1.5. Переходные процессы в синхронной машине

1.5.1. Исходные положения

Процессы в синхронной машине (СМ) будут рассматриваться при следующих допущениях:

- отсутствует насыщение магнитопроводов;

- распределение индукции магнитного поля в воздушном зазоре синусоидальное;

- обмотка ротора и его магнитная система симметричны относительно поперечной q и продольной d осей.

- обмотка статора симметрична относительно осей a, b, c.

- существуют единый для всех контуров СМ магнитный поток взаимной индукции и независимые от него и друг от друга потоки рассеяния каждого из контуров.

Принципиальное изображение СМ показано на рис. 1.21.

Из теоретической электротехники известно, что трёхфазная система токов в неподвижных контурах статора создает вращающееся с частотой ω магнитное поле. Ротор машины вращается в ту же сторону и с такой же угловой частотой ω.

Таким образом, в установившемся режиме работы СМ ротор и вращающееся поле статора неподвижны друг относительно друга, т. е. вращаются синхронно. Это и определило название данного класса электрических машин как синхронные машины.

Это же обстоятельство сделало весьма эффективным использование совмещённой с ротором продольно-поперечной координатной системы d-q. Наблюдатель, условно помещённый на ротор, в установившемся режиме СМ машины будет воспринимать все переменные величины, характеризующие процессы в статоре, как постоянные величины.

Использование координатной системы d-q предполагает замену трёх физических контуров статора СМ (a, b, c) двумя эквивалентными контурами – продольным d и поперечным q. Эти два контура вращаются вместе с координатной системой d-q, поэтому параметры СМ, оцениваемые в координатной системе d-q, есть величины постоянные.

Рис. 1.21. Принципиальная схема синхронной машины