Электрические машины. Прохоров С.Г - 86 стр.

UptoLike

86
Второе слагаемое обусловлено неодинаковостью поперечного и продоль-
ного синхронных сопротивлений генератора X
q
и X
d
, а это в свою очередь вы-
звано неодинаковостью магнитных проводимостей по осям q и dΛ
ad
> Λ
aq
.
Продольная проводимость Λ
ad
больше поперечной Λ
aq
, т.к. зазор между полю-
сами меньше, чем в промежутке между ними:
dq
adadaqaq
XX
WXWX
11
ΛωΛω
22
>=<=
. (3.20)
Второе слагаемое в выражении для электромагнитной мощности называ-
ется реактивной мощностью синхронного генератора, оно пропорционально
sin2θ и по величине может составлять около 20% от первого слагаемого.
Синхронизирующая мощностьэто производная от электромагнитной
мощности по электрическому углу нагрузки. Она равна
.
θ2cos2
11
2
θcos
θ
2эмсх1эмсх
2
1
01э
эмсх
PP
XX
Um
X
EUm
d
dP
P
dqd
м
+=
=
+
==
3.21)
Синхронизирующая мощность характеризует синхронизацию ротора (ус-
тановление синхронной скорости) при внезапных изменениях нагрузки на гене-
раторе. При набросах и сбросах нагрузки ротор СГ начинает качаться и поэтому
синхронизирующая мощность Р
эмсх
или синхронизирующий момент, характери-
зующий степень успокоения ротора.
Электромагнитный момент СГ:
,
ω
1
эм
эм
P
M =
(3.22)
где
p
f
=
π2
ω
1
.
Синхронизирующий момент СГ:
1
эмсх
эмсх
ω
P
M =
. (3.23)
Для неявнополюсного генератора
X
aq
=X
ad
=X
с
, где X
с
синхронное индуктивное
сопротивление, поэтому в выражениях для Р
эм
,
М
эм
нет второго слагаемого и векторная диа-
грамма синхронного генератора упрощается (рис. 3.9).
3.8. УГЛОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА
Это зависимость электромагнитной мощности от электрического угла на-
грузки θ (рис. 3.10).
I
ad
I
a
U
E
0
I
aq
I
a
.
j
.
X
c
ϕ
θ
ψ
Рис. 3.9. Векторная диаграмма
неявнополюсного СГ
      Второе слагаемое обусловлено неодинаковостью поперечного и продоль-
ного синхронных сопротивлений генератора Xq и Xd, а это в свою очередь вы-
звано неодинаковостью магнитных проводимостей по осям q и d – Λad > Λaq.
Продольная проводимость Λad больше поперечной Λaq, т.к. зазор между полю-
сами меньше, чем в промежутке между ними:
                                                          1   1
      X aq = ω ⋅ W 2 ⋅ Λ aq < X ad = ω ⋅ W 2 ⋅ Λ ad →       >   .                   (3.20)
                                                          Xq Xd
      Второе слагаемое в выражении для электромагнитной мощности называ-
ется реактивной мощностью синхронного генератора, оно пропорционально
sin2θ и по величине может составлять около 20% от первого слагаемого.
      Синхронизирующая мощность – это производная от электромагнитной
мощности по электрическому углу нагрузки. Она равна

                  dPэм m1 ⋅ U ⋅ E0         m1 ⋅ U 2   ⎛ 1    1 ⎞⎟
      Pэмсх     =     =            cos θ +            ⎜   −       ⋅ 2 ⋅ cos 2θ =
                   dθ      Xd                 2       ⎜X    X   ⎟
                                                      ⎝ q     d ⎠                   3.21)
      = Pэмсх1 + Pэмсх 2 .
      Синхронизирующая мощность характеризует синхронизацию ротора (ус-
тановление синхронной скорости) при внезапных изменениях нагрузки на гене-
раторе. При набросах и сбросах нагрузки ротор СГ начинает качаться и поэтому
синхронизирующая мощность Рэмсх или синхронизирующий момент, характери-
зующий степень успокоения ротора.
      Электромагнитный момент СГ:
                                                             E0
                 P
      M    эм   = эм ,                           (3.22)               Ia.j.Xc
                  ω1
        2π ⋅ f
где ω1 =       .
          p                                                                         Ia
Синхронизирующий момент СГ:                                 Iaq
                                                                        θ       U
           Pэмсх                                                  ψ
M эмсх =                                                                    ϕ
                 .                               (3.23)
            ω1
                                                                                         Iad
     Для      неявнополюсного     генератора
Xaq=Xad=Xс, где Xс – синхронное индуктивное Рис. 3.9. Векторная диаграмма
сопротивление, поэтому в выражениях для Рэм, неявнополюсного СГ
Мэм нет второго слагаемого и векторная диа-
грамма синхронного генератора упрощается (рис. 3.9).

     3.8. УГЛОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

      Это зависимость электромагнитной мощности от электрического угла на-
грузки θ (рис. 3.10).

                                            86