7) Что такое синхронизирующая мощность? Записать условие устойчивой работы генератора
Итак, в определенных пределах угла синхронная машина способна сохранять синхронный режим работы. Это обусловлено тем, что при отклонении угла от своего устойчивого установившегося значения на величину А возникает разность Д/ между подводимой к машине мощностью и отдаваемой ею мощностью, под воздействием которой устойчивое состояние работы восстанавливается. Мощность поэтому называется синхронизирующей мощностью. Этой мощности соответствует электромагнитный момент АЛ/, под воздействием которого ротор несколько ускоряется или замедляется и тем самым возвращается в равновесное положение. Момент AM поэтому также называется синхронизирующим.
8) Что называется статической и динамической устойчивостью
9) Описать работу генератора на холостом ходу при Mг и Iв=const
ЭДС в обмотке якоря. При холостом ходе магнитный поток генератора создается обмоткой возбуждения, причем он направлен по оси полюсов ротора и индуцирует в фазах
|
|
|
Рис. 6.17. Характеристика холостого хода синхронного |
обмотки якоря ЭДС. Первая гармоническая Е0* этой ЭДС определяется по той же формуле, что и первая гармоническая ЭДС для асинхронной машины:
(6.3)
Е0 = 4,44f1 wa kобa Фв,
где wa и kобa — число витков в фазе и обмоточный коэффициент обмотки якоря; Фв — поток первой гармонической магнитного поля возбуждения.
* Для обозначения потоков первых гармонических магнитного поля, основных гармонических ЭДС и токов в формулах и на векторных диаграммах применяются соответствующие буквенные символы без индекса «1».
При небольших токах возбуждения магнитный поток мал и стальные участки магнитопровода машины не насыщены, вследствие чего их магнитное сопротивление незначительно. В этом случае магнитный поток практически определяется только магнитным сопротивлением воздушного зазора между ротором и статором, а характеристика холостого хода Е0 = f(Iв ), или в другом масштабе Ф = f(Iв ), имеет вид прямой линии (рис. 6.17). По мере возрастания потока увеличивается магнитное сопротивление стальных участков магнитопровода. При индукции в стали более 1,7—1,8 Тл магнитное сопротивление стальных участков сильно возрастает и характеристика холостого хода становится нелинейной. Номинальный режим работы синхронных генераторов приблизительно соответствует «колену» кривой характеристики холостого хода; при этом коэффициент насыщения kнас , т. е. отношение отрезков ab/ac, составляет 1,1 — 1,4.
10) Описать работу генератора под нагрузкой при Uc=const, f=const, Mг=const, Iв=var.
Рассмотрим работу трехфазного синхронного генератора в автономном режиме, когда к фазам обмотки статора подключены равные и однородные сопротивления (симметричная нагрузка). В этом случае по фазным обмоткам генератора проходят равные токи, сдвинутые по времени относительно друг друга на 120°. Эти токи создают магнитное поле якоря, вращающееся с частотой n1, равной частоте вращения ротора n2 . Следовательно, магнитные потоки якоря Фа и возбуждения Фв взаимно неподвижны и результирующий поток машины Фрез при нагрузке создается суммарным действием МДС Fв обмотки возбуждения и МДС Fa обмотки якоря. Однако в синхронной машине (в отличие от асинхронной) МДС обмотки ротора (возбуждения) не зависит от нагрузки, поэтому результирующий поток при работе генератора в рассматриваемом режиме существенно отличается от потока при холостом ходе.
Воздействие МДС якоря на магнитное поле синхронной машины называют реакцией якоря. Так как под действием реакции якоря изменяется результирующий поток в машине, напряжение генератора, работающего в автономном режиме, зависит от значения и характера нагрузки, а также от индивидуальных особенностей машины: значения МДС обмотки возбуждения, свойств магнитной системы и др.