Построение треугольника Потье
По оси ординат откладывается э.д.с.рассеяния при номинальном токе, численно равная:Еа = Iа. ном ха
Полученная точка сносится на нормальную характеристику холостого хода (точка В)
Из точки В на ось абсцисс опускается перпендикуляр (точка С), отрезокОС в масштабе представляет собой ток возбуждения, необходимый для созданияэ.д.с.рассеянияЕа
По известному значению о.к.з. определяется полный ток возбуждения, необходимый для получения номинального тока якоря в режиме короткого замыкания: I*в. к, который в масштабе откладывается по оси абсцисс (отрезокОА)
Полученный в результате построений отрезок СА представляет собой реакцию якоря в масштабе тока возбуждения, который необходим для созданияэ.д.с.от реакции якоря
Для построения индукционной нагрузочной характеристики реактивный треугольник параллельно перемещается, скользя вершиной В по характеристике холостого хода. ВершинаАпри этом описывает искомую характеристику. Реальная индукционная характеристика несколько отличается от расчётной вследствие насыщения магнитной цепи с возрастанием тока возбуждения, что учитывается в более точных расчётах. Нагрузочные характеристики при наиболее характерной для синхронных генераторов активно-индуктивной нагрузке проходят между характеристиками холостого хода и индукционной.
Внешние характеристикипредставляют собой зависимость напряжения от тока якоря при неизменных значениях коэффициента мощности нагрузки, частоты вращения и тока возбужденияСГ.
Регулировочные характеристикипоказывают, каким образом необходимо изменять ток возбуждения при изменении тока якоря и заданном значении коэффициента мощности, чтобы выходное напряжение синхронного генератора оставалось неизменным.
Обе характеристики могут быть построены с помощью практической диаграммы э.д.с.(диаграммы Потье), основным достоинством которой является учёт насыщения магнитной системы. Исходными данными для построения диаграммыПотьеявляются:
Характеристики холостого хода и короткого замыкания
Индуктивное сопротивления рассеяния обмоток якоря ха
Величина тока якоря и коэффициент мощности нагрузки
Активными сопротивлениями обмоток якоря, как правило, пренебрегают. Наиболее важными являются точки, соответствующие режимам холостого хода и номинальной нагрузки.
2. Методические рекомендации Построение диаграммы Потье
На одном графике в одинаковом масштабе строятся характеристики холостого хода и короткого замыкания
Вектор номинального напряжения U*номсовмещается с осью ординат (отрезокОА) и под углом, соответствующим характеру нагрузки, проводится вектор тока якоряI*aном
Из точки А под углом 90о по отношению к току строится вектор падения напряжения на индуктивном сопротивлении якоря (отрезокАВ): E* = = I*ax*a. Определяется графически сумма векторовОАиАВ (отрезок ОВ), которая представляет собой полнуюэ.д.с.,соответствующую данному току нагрузки. Векторэ.д.с. Е*нгопережает вектор напряжения на угол
Вектор ОВ поворачивают на угол, совмещая его с осью абсцисс, а полученная таким образом точкаВ’ сносится на характеристику холостого хода в точкуС, из которой на ось абсцисс опускается перпендикулярСД. Полученный таким образом отрезокОД представляет собой величину искомого тока возбужденияI*в.нг
Точка А сносится на характеристику короткого замыкания и из полученной точкиА’ опускается перпендикуляр на ось абсцисс. ОтрезокОG в масштабе представляет собой ток возбуждения, соответствующий номинальному току якоря
Из этого тока необходимо выделить ток возбуждения, необходимый для преодоления э.д.с.рассеянияЕ*.Для этого отрезокОК, численно равный:ОК=АВ=Е*,откладывается по оси ординат и точкаКсносится на характеристику холостого хода, а из полученной точкиК’ опускается перпендикуляр, который даёт отрезокОL, численно равный току возбуждения, необходимому для созданияэ.д.с.рассеянияЕ*ОтрезокLG численно равен реакции якоря в масштабе тока возбужденияI*в.а
Для получения полного тока возбуждения необходимо найти векторную сумму токов возбуждения I*в.нг и I*в.а. Для этого из точкиD под углом() строится векторDM, равный по модулю отрезкуLG. Полученный таким образом векторОМпредставляет собой полный ток возбужденияI*в.н, необходимый для получения номинального напряжения
U*ном