11) В каком случае возникают собственные колебания синхронного генератора.

Свободные колебания присущи самой природе синхронной машины, так как она при параллельной работе с сетью или другими синхронными машинами представляет собой колебательную систему.

Такие колебания возникают при любых внезапных или резких нарушениях или изменениях режима работы синхронной машины (наброс или сброс нагрузки, падение напряжения на зажимах, изменение тока возбуждения и пр.). Изображенные На рис. 39-2 колебания возникают; например, при внезапном увеличении вращающего момента первичного двигателя, как это показано в верхней части рисунка. В этом случае угол нагрузки генератора возрастает

от 9i до 6₂> и этот переход совершается путем колебаний с начальной амплитудой колебаний угла нагрузки, равной |Лб_т0 = б₂ —■ Ь\.

12) В каком случае возникают вынужденные колебания синхронного генератора.

Вынужденные колебания синхронной машины возникают в случаях, когда механический момент на валу непостоянен и содержит пульсирующие составляющие.

Чаще всего это бывает при соединении синхронных машин с поршневыми машинами (например, дизельный первичный двигатель у генератора и поршневой компрессор у двигателя).

Вынужденные колебания становятся особенно сильными, нежелательными и опасными, когда их частота /_в близка к частоте собственных или свободных колебаний /₀ и поэтому возникают резонансные явления, а также когда в общую сеть включено несколько синхронных машин, имеющих вынужденные колебания с одинаковыми или кратными частотами. Например, иногда возникают затруднения при параллельной работе так называемых синхронных дизель-генераторов, первичными двигателями которых являются дизели.

13) Что такое добавочная электромагнитная мощность и добавочный электромагнитный момент. Пояснить их физическую суть.

Рассмотрим физику процесса возникновения в явнополюсной машине дополнительной мощности Р_д. В явнополюсной машине поток всегда стремится пойти вдоль оси полюса, так как это направление имеет меньшее магнитное сопротивление (рис. 5.21, а). Поворот магнитного потока относительно оси полюса явнополюсного ротора вызывает деформацию потока (рис. 5.21, б). Действие деформации магнитного потока (растяжение условных линий магнитной индукции) можно сравнить с действием растягиваемых резиновых нитей, которые стремятся сократиться. При этом возникает так называемый реактивный момент М_д, определяемый добавочной мощностью Р_д, величина которого пропорциональна синусу угла 2θ.

Из формулы (5.6) получаем выражение электромагнитного момента синхронного двигателя