www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Нагревание и охлаждение 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 [ 59 ] 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92

тшт

в вольтах, амперах, киловольт-амперах, омах и т. д., а в долях соответствующих величин и параметров, принятых за единицу.

В качестве базисных величин, значения которых условно принимаются за единицу, обычно выбираются номинальные величины. Так, например, ток в относительных единицах равен ~ , напря-и р

жение - мощность--

, вращающий

момент--и т. д.

Для параметров машины, т. е. для ее активных и индуктивных сопротивлений, за единицу сопротивления прини-

мается величина -j- ; поэтому, обозначая

долевые значения параметров теми же буквами, но со звездочкой, получим для

активного сопротивления

для индуктивного сопротивления рассея-

ния X,

и т. д.

Если помножить долевые значения параметров на 100, то получаются их процентные значения:

С/о= и

1 ООО/о; lOOVo.

Если учесть формулы для н. с. т-фазной обмотки P-Q,Abml-, магнитного напряжения воздушного зазора f. = 0,8Bj/fj3, линей-

ной нагрузки А = \а/см\, полюсного

деления х = , то соотношение (4-27) можно переписать в следующем виде:

= 0,563 ---

5 ts.

(4-28)

Соотношением (4-28 устанавливается зависимость jc* от геометрических размеров t и S и от электромагнитных нагрузок А и В.

Для изменения х обычно приходится изменять воздушный зазор 3, так как остальные величины для нормальных машин могут быть изменены лишь в небольших пределах.

Аналогичным образом найдем выражение для индуктивного сопротивления реакции якоря по поперечной оси:

У созф

Учитывая, что ЕcF = ckFcos, получим:

(4-29)

Из (4-27) и (4-29) следует:

д. е.] (4-30)

Долевое значение индуктивного сопротивления реакции якоря по продольной оси машины может быть выражено следующим рбразом:

и sin ф (У sin ф

Так как для ненасыщенной машины

И в соответствии с прямолинейной характеристикой холостогохода

U. = cF.,

Где с - коэффициент пропорциональности; F- магнитное напряжение воздушного зазора, то получим:

ad=-

(4-27)

Долевые значения отдельных параметров, обычные для современных синхронных машин, Приведены в следующей таблице:

Таблица 4-1

Типы машин

Параметры

lt;3

Неявнпполюспые

магиины

(турбогенераторы)

Двухполюсные ....

1,6 - 2

1,5,-1-1,95

0.10-0,18

Четырехполюсные . .

1.37

Явнополюсные машииы

Генераторы и двига-

тели ........

0,в-

0 4 - 0,9

0.11-0,15

Компенсаторы , . .

1,6 - 2.1

0,95-1,2

0.12-0.18

Из этой таблицы следует, что значение л:., определяется в основном значением х1.




Рис. 4-34. Характеристика короткого замыка-ни1 и ее построение.

п) Характеристики и векторные диаграммы. При исследовании синхронных генераторов, так же как и при исследовании других электрических машин, обращаются к их характеристикам, т. е. к кривым, определяющим зависимости между величинами, характеризующими рабочие режимы машины.

Обычно синхронные генераторы работают с постоянной скоростью вращения, что обусловлено необходимостью поддерживать постоянной частоту тока. Поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать характеристики, которые получаются при постоянной скорости вращения.

Одной из важнейших характеристик является рассмотренная ранее характеристика холостого хода. Она влияет на форму почти всех других кривых синхронной машины, характеризующих ее работу при нагрузке.

Характеристики генератора могут быть сняты опытным путем. Их также можно построить по характеристике холостого хода и параметрам машины, полученным расчетным или опытным путем. Такое построение позволяет выявить влияние различных параметров машины на ее характеристики. Оно будет показано в дальнейшем. Одновременно с этим будут рассмот-




Рис. 4-35. Схемы для опытов короткого замыкания.

О С

Рис. 4-36. Диаграммы короткозамкнутого генератора.

а - явнополюсного, б-неявногюлюспого.

рены способы опытного определения параметров машины.

к) X а р а к т е р и с ти ft а короткого замыкания. Характеристика короткого замыкания /к=/(/в) при t/=0 = const представлена на рис. 4-34. Здесь имеется в виду установившийся ток короткого замыкания /к, т. е. ток, значение которого длительно держится постоянным.

При снятии этой характеристики опытным путем используются схемы, приведенные на рис. 4-35,а и б. Для схемы на рис. 4-35,а необходимо иметь три одинаковых амперметра. Обычно опыт проводится при схеме на рис. 4-35,6. Некоторая несимметричность отдельных цепей в данном случае допустима, так как сопротивление амперметра значительно меньше сопротивления отдельных фаз обмотки.

Характеристика короткого замыкания, как увидим из построения ее расчетным путем, должна идти в виде прямой линии.

Обратимся к векторным диаграммам короткозамкнутого генератора.

На рис. 4-36,а представлена диаграмма явнополюсного генератора, на которой:

\т=Као \CD\=lx-,



Так как в обычных случаях if

то можем написать: {OF\ = Ix. Следовательно, по характеристикам холостого хода и короткого замыкания (рис. 4-34) можно определить х:

отрезок ОЛ равный Для явнополюсной

машины Fad~da НеЯВНОПОЛЮСНОЙ машины равный а - аа- Тогдз точка 5, дает точку характеристики короткого замыкания для тока =

= А,В для которого определялись падение напряжения 1х и н. с. . или С4-31)

а- Пока точка С лежит на прямоли-

То же самое получаем для иеявнополюсного генератора (рис. 4-36,6 и 4-34).

Приведенное соотношение дает значение х для ненасыщенной машины,

если э. д. с. берется по прямолинейной части характеристики холостого хода или по ее продолжению. Если характеристики построены в относительных единицах, то, очевидно, и сопротивление х получится в относительных единицах.

При помощи характеристики холостого хода и короткого замыкания можно также определить продольную н. с. реакции якоря F, если известна величина х. Для этого нужно на характеристике холостого хода отложить DC, = Ix, тогда OD даст результирующую н. с. по продольной оси, а D/4i - продольную н. с. реакции якоря равную FkF (рис. 4-34).

При этих построениях мы пренебре гаем активным падением напряжения В противном случае надо было бы взять DC, равныл Iz, где = -)-jc Но обычно х во много раз больше поэтому можно вместо брать х.

На pHCj 4-35,6 представлена диаграмма неявнопол.юсного короткозамкнутого генератора. Сопоставляя ее с рис. 4-34, можно установить, что для неявнополюсных машин отрезок DA практически равен н. с. реакции якоря

F (приведенной к н. с. обмотки возбуждения).

Теперь рассмотрим, как производится построение характеристики короткого замыкания по расчет-

ным данным.

Отложим на характеристике холостого хода (рис. 4-34) отрезок DC, = = /jc (или точнее, равный /г,), затем от точки D на оси абсцисс отложим

нейной части характеристики холостого хода, отрезки CiA СА,..., пропорциональные току 1, будут изменяться пропорционально токам возбуждения ОА ОА и т. д., и, следовательно, характеристика короткого замыкания изобразится прямой линией. Поэтому для ее построения достаточно найти одну точку, например В, и провести прямую через точку О и найденную точку В.

Для очень больших значений тока якоря, при которых точка С попадает за колено характеристики холостого хода, характеристика короткого замыкания будет загибаться в сторону оси абсцисс. Однако с такими значениями установившегося тока короткого замыкания на практике иметь дело не приходится.

Прямоугольный треугольник DCiAi на рис. 4-34, у которого один катет равен /х, а другой - н. с. реакции якоря Fad (или Fa), называется реактивным треугольником (также треугольником Потье). Стороны его могут быть определены опытным путем, как показано в следующем п. laquo;л raquo;.

л) Индукционная нагрузочная характеристика. Из нагрузочных характеристик, представляющих собой зависимости U=f{U) при / = const и cos9 = const, практическое значение имеет лишь нагрузочная характеристика при со5ф = 0. Будем ее называть индукционной нагрузочной характеристикой. Она может быть снята при использовании в качестве нагрузки другой синхронной машины, включенной на параллельную работу с испытуемой (см. sect; 4-7).

Если характеристика снимается опытным путем при нагрузке генератора на реактивную катушку, то со5ф, очевидно, нельзя установить равным нулю. Однако опыт показывает, ,что при снятии рассматриваемой характе-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 [ 59 ] 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92