Электрические машины. Прохоров С.Г - 83 стр.

UptoLike

83
Векторная диаграмма при активно-
емкостной нагрузке имеет вид (рис.3.6).
Из диаграммы видно, что при актив-
но-емкостной нагрузке реакция якоря про-
дольно-поперечная, подмагничивающая, т.к.
Ф
аd
совпадает по направлению с основным
потоком ротора
0
Ф .
При чисто индуктивной нагрузке ток
I
a
отстает от ЭДС на 90
о
, и реакция якоря
будет продольной, размагничивающей. При
чисто емкостной нагрузке реакция якоря
продольная, подмагничивающая.
3.5. УРАВНЕНИЕ РАВНОВЕСИЯ ЭДС
В синхронном генераторе имеются три переменных магнитных потока
для проводника статорной обмотки. Это основной поток
0
Ф , поток реакции
якоря
а
Ф и поток рассеяния
σ
а
Ф . Два потока
0
Ф и
а
Ф это вращающиеся
магнитные потоки, а
σ
а
Ф создается током статора, является пульсирующим и
его магнитные линии замыкаются вокруг проводников статорной обмотки, не
сцепляясь с ротором (рис. 3.7). С точки зрения ин-
дуктирования ЭДС безразлично вращается или
пульсирует поток. Главное, что изменяется потокос-
цепление потока с проводником во времени.
Учтем, что
аqаdа
ФФФ
+
=
. (3.6)
Эти магнитные потоки индуктируют перемен-
ные ЭДС:
, , , ,
σ
σ
0
0
a
a
ad
ad
aq
aq
EФEФEФEФ
(3.7)
где
0
E ЭДС холостого хода.
Кроме этого фаза статора обладает активным сопротивлением r
a
, имеется
нагрузка, обладающая активным сопротивлением r
н
или комплексным сопро-
тивлением z
н
. При протекании тока имеют место падения напряжения на актив-
ном сопротивлении фазы статорной обмотки I
a
.
r
a
; – падение напряжения;
UzI
a
=
н
напряжение нагрузки.
Для простоты будем считать, что r
a
= 0. Тогда уравнение равновесия ЭДС
фазы статора записанное по второму закону Кирхгофа будет иметь вид
UEEEE
aaqad
=+++
σ0
(3.8)
Известно, что ЭДС уравновешивается соответствующими падениями на-
пряжения на индуктивных сопротивлениях, т.е.
Ф
0
Ф
ad
ψ
Е
0
F
a
I
a
Ф
a
Ф
aq
I
aq
I
ad
Рис. 3.6. Векторная диаграмма СГ
при активно-емкостной нагрузке
Ротор
Ф
a
σ
Рис. 3.7. Поток
р
ассе
я
ния стато
р
а
                                    Е0             Векторная диаграмма при активно-
                                            емкостной нагрузке имеет вид (рис.3.6).
         Ia                         Iaq           Из диаграммы видно, что при актив-
                     Fa                     но-емкостной нагрузке реакция якоря про-
                    Фa              Фaq     дольно-поперечная, подмагничивающая, т.к.
                               ψ            Фаd совпадает по направлению с основным
                                            потоком ротора Ф 0 .
                                                  При чисто индуктивной нагрузке ток
      Ф0      Iad        Фad                Ia отстает от ЭДС на 90о, и реакция якоря
                                            будет продольной, размагничивающей. При
  Рис. 3.6. Векторная диаграмма СГ          чисто емкостной нагрузке реакция якоря
  при активно-емкостной нагрузке            продольная, подмагничивающая.

                          3.5. УРАВНЕНИЕ РАВНОВЕСИЯ ЭДС

     В синхронном генераторе имеются три переменных магнитных потока
для проводника статорной обмотки. Это основной поток Ф 0 , поток реакции
якоря Ф а и поток рассеяния Ф аσ . Два потока Ф 0 и Ф а – это вращающиеся
магнитные потоки, а Ф аσ – создается током статора, является пульсирующим и
его магнитные линии замыкаются вокруг проводников статорной обмотки, не
                          сцепляясь с ротором (рис. 3.7). С точки зрения ин-
                  Фaσ     дуктирования ЭДС безразлично вращается или
                          пульсирует поток. Главное, что изменяется потокос-
                          цепление потока с проводником во времени.
                                 Учтем, что
    Ротор                                 Ф а = Ф аd + Ф аq .                   (3.6)
       Рис. 3.7. Поток
      рассеяния статора
                                        Эти магнитные потоки индуктируют перемен-
                                   ные ЭДС:
      Ф 0 → E 0 , Ф aq → E aq , Ф ad → E ad , Ф aσ → E aσ ,                     (3.7)

где E 0 – ЭДС холостого хода.
          Кроме этого фаза статора обладает активным сопротивлением ra, имеется
нагрузка, обладающая активным сопротивлением rн или комплексным сопро-
тивлением zн. При протекании тока имеют место падения напряжения на актив-
ном сопротивлении фазы статорной обмотки Ia. ra; – падение напряжения;
 I a ⋅ z н = U – напряжение нагрузки.
          Для простоты будем считать, что ra = 0. Тогда уравнение равновесия ЭДС
фазы статора записанное по второму закону Кирхгофа будет иметь вид
     E 0 + E ad + E aq + E aσ = U                                (3.8)
     Известно, что ЭДС уравновешивается соответствующими падениями на-
пряжения на индуктивных сопротивлениях, т.е.

                                              83