Билет № 21

1.Энергетическая диаграмма ад

 На энергетической  диаграмме  представлено  распределение энергии при работе асинхронного двигателя.

     Часть мощности теряется в статоре на потери в проводниках обмотки   и потери на гистерезис и вихревые токи в стали сердечника P_c. ставшаяся часть  электрической мощности посредством вращающегося магнитного потока передается со статора на ротор:

     электромагнитная мощность:     

     Электромагнитная мощность Р_эм определяется током и ЭДС ротора. 

2.паралельная работа СГ

Для того чтобы параллельно работающие синхронные генераторы отдавали в сеть токи одинаковой частоты, они должны вращаться синхронно. При этом их частоты вращения должны быть обратно пропорциональны числам пар полюсов.

Идеальные условия для включения генераторов на параллельную работу, позволяющие избежать аварийных толчков тока и моментов (точная синхронизация), достигается при соблюдении следующих требований:

1 напряжение включаемого генератора UГ должно быть равно напряжению сети Uс или же работающего генератора;

2 частота тока генератора fГ должна равняться частоте тока сети fс;

3 чередование фаз генератора и сети должно быть одинковым;

4 напряжения UГ и Uс должны быть в фазе.

Включение на параллельную работу без точного соблюдения перечисленных условий (грубая синхронзация) сопровождается сильными толчками момента и бросками тока. Они могут быть уменьшены, например, включением реакторов.

В ряде случаев применяется способ самосинхронизации, который ускоряет процесс включения, но сопровождается появлением переходных токов, в несколько раз превышающих номинальный ток генератора.

Статическая динамическая устойчивость параллельной работы, а также перегрузочная способность синхронных генераторов обычно оценивается по значениям их электромагнитных мощностей и синхронизирующих моментов.

3.ГПТ независимого возбуждения

В генераторе с независимым возбуждением ток возбуждения I_в не зависит от тока якоря I_a, который равен току нагрузки I_н. Обычно ток возбуждения невелик и составляет 1…3 % от номинального тока якоря.

Основными характеристиками генератора являются характеристики: холостого хода, внешняя, регулировочная и нагрузочная.

Характеристика холостого хода U₀ = f(I_в) при I_н = 0 и n = const. Расхождение входящей и нисходящей ветвей характеристики объясняется наличием гистерезиса в магнитопроводе машины. E_ост составляет 2…4 % от U_ном.

Внешней характеристикой называется зависимость U = f(I_н) при n = const и I_н = const. Под нагрузкой напряжение генератора U = E − I_aΣr

где Σr – сумма сопротивлений всех обмоток, включенных последовательно в цепь якоря (якоря, дополнительных полюсов и компенсационной обмотки). С увеличением нагрузки напряжение U уменьшается по двум причинам:

из-за падения напряжения во внутреннем сопротивлении Σr машины;

из-за уменьшения ЭДС E в результате размагничивающего действия реакции якоря.

Билет № 22

1.Скольжение и режимы работы асинхронной машины

Важнейшим параметром асинхронной машины является скольжение – величина, характеризующая разность частот вращения магнитного поля и ротора.

    или                           (2.1)

 

В соответствии с принципом обратимости электрических машин асинхронные машины могут работать как в двигательном, так и в генераторном режимах. Кроме того, она может работать  и в режиме электромагнитного  торможения противовключением.

2. Нагрузочная характеристика  СГ

определяет зависимость U = = f (if) при / = const, cos ф = const и / = const и показывает,, как изменяется напряжение генератора U с изменением тока возбуждения if при условии постоянства тока нагрузки / и cos ф

3. УРАВНЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Уравнение равновесия напряжения. Напряжение на выводах генератора Uвсегда меньше наводимой в обмотке якоря ЭДС Е на значение падения напряжения, т. е.

U = E - I_aΣr_a - ΔU_щ.

Падение напряжения в цепи якоря состоит из двух составляющих: I_aΣr_a - падение напряжения в обмотках и ΔU_щ. - падение напряжения в щеточном контакте. Сопротивление Σr_a включает в себя сопротивления обмотки якоря и всех последовательно соединенных с ней обмоток. В общем случае

Σra = ra + rд.+ rс + rк,

(2)

 

где r_a, r_д, r_с, r_к - сопротивления обмоток: якоря, дополнительных полюсов, последовательной и компенсационной.

В зависимости от конкретной схемы генератора часть сопротивлений в (2) будет отсутствовать.

Уравнение баланса мощностей. Это уравнение получим, если правую и левую части (1) умножим на ток I_a:

UI_a = EI_a. - I²_aΣr_a - ΔU_щI_a.

Уравнение равновесия моментов. Поделив правую и левую части уравнения (7) на угловую скорость якоря Ω=2πn/60, получим уравнение момента:

P1/Ω = Pэм/Ω + (Pмх.+ Pм + Pд)/Ω,

(8)

 

или

М1 = М + (Pмх.+ Pм + Pд)/Ω.

 

Электромагнитный момент М в генераторе направлен против вращения и равен М=c_MI_aФ. При увеличении тока I_aвозрастает электромагнитный момент и, следовательно, момент и мощность, поступаемая от приводного двигателя.