www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Нелинейная электромеханика 

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 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118

102 Глава 2. Динамика электрических машин

Подставляя найденные значения средних токов в осредненные уравнения (2.5.11), приходим к уравнениям медленных нестационарных процессов

= -гкШ - S2{)]k + 51(с)Ф/},

= -{[1 - 52()]Ф/ - S,{uj)4k - в/}, (2.6.6)

и = -е[3,{и){Щ + Ч1)-т].

Используя малость параметров Sf, ej, справедливую для мощных турбогенераторов, можно провести повторное усреднение, аналогично тому, как это было сделано в sect; 2.5. Общее решение для быстрой переменной при фиксированных Ф/, cj содержит быстрозатухающую экспоненту и постоянную составляющую:

= Си ехр{-г.[1 - ЗШг - t)} - ] Ф/. (2.6.7)

1 - b2\0J)

Осреднение Ф),Ф в уравнениях (2.6.6) сводится к отбрасыванию

экспоненты в (2.6.7). Тогда в (2.6.6) вносится только постоянная составляющая, в результате чего приходим к уравнениям самых медленных процессов

Ф/ = -г/5з(а;)Ф/ +г/е/,

53(cj)5i(cj) . (2-6.8)

1-2(0;) Ssiuj) = . , Jl - 2S2{uj) + Si (со) + S,{uj)],

1 - 02[UJ)

В результате исследование динамики синхронной машины, работающей на нагрузку через выпрямитель, сводится к построению фазового портрета автономной системы второго порядка (2.6.8), который, как показали численные исследования, качественно не отличается от приведенного в случае непосредственной работы синхронной машины на активно-индуктивную нагрузку.

sect; 2.7. Стационарные режимы работы выпрямителя, включенного на чисто активную нагрузку *)

Рассматриваются установившиеся режимы работы трехфазного выпрямителя (рис. 2.14), включенного на активную нагрузку R и питающегося от системы трехфазных ЭДС:

ба = Asin(i9 - if), еъ = Asin(i9 - Lp - 27г/3),

(2.7.1)

ее = Asin(i9-(/? + 27r/3).

*) Результаты настоящего параграфа получены совместно с АД. Саб-линым.



sect;2.7. Стационарные реэюимы 103

В соотношениях (2.7.1) через А, if обозначены соответственно амплитуды и фазы питаюш,его напряжения, д - laquo;электрический raquo; угол поворота ротора машины, отсчитываемый от оси фазы а статорной обмотки. При расчете стационарного режима параметры AvLLp считаются заданными и требуется определить средние значения {id)Ah) токов id,iq, а также среднее значение (in) тока в нагрузке и средний электромагнитный момент (тпе). Для расчета указанных величин необходимо найти фазные токи ia,ib, ic выпрямителя и ток в нагрузке in- Для расчета процессов в выпрямителе удобно перейти в соотношениях (2.7.1) к новой фазовой переменной di с помош,ью соотношения

i9 = i9i + +

где ф - фаза напряжения в момент зажигания вентиля 1, ii - фаза питаюгцего напряжения, отсчитанная от момента зажигания вентиля 1. В отличие от заданных А и ср величина ф как функция параметров системы неизвестна и должна быть найдена в ходе расчета процессов в выпрямителе.

После указанной замены выражения для питаюш,их напряжений запишутся в виде

ба = Asin(i9i + ф), еъ = Asin(i9i + ф - 27г/3),

(2.7.2)

ее = Asin(i9i + V + 27r/3),

средние значения {id), {iq) токов id, iq теперь можно рассчитать с по-мош,ью соотношений

{id) = ids С08{ф + (/?)- iqs 1п{ф + if),

{iq) = ids sin(V + ) + iqs со8{ф + cp),

27Г 27Г

(2.7.3)

Средний ток {in) в нагрузке, также средний электромагнитный момент можно вычислить по формулам

27Г 27Г

(in) = in{i)Mu (гпе) = еММг. (2.7.5)

Таким образом, для определения указанных величин необходимо найти фазные токи в выпрямителе в установившемся режиме работы. Стационарный режим в выпрямителе 27г-периодический, при этом интервал периодичности разбивается на шесть подинтервалов длиной 7г/3 каждый, в течение которых проводят ток некоторые из венти-



Глава 2. Динамика электрических машин

лей анодной группы (номера вентилей 2, 4, 6) и некоторые из катодной (1,3,5) (рис. 2.13). Достаточно определить фазные токи ia(i9i) = = ii,ib{f}i) = i2,c(i) = h лишь на первом подинтервале О lt; ii lt; lt; 7г/3, так как на последуюш,их интервалах выражения фазных токов вычисляются по известным зависимостям ii(i9i), i2(i)5 з(1)5 если известен порядок переключения вентилей, т. е. какие именно вентили проводят ток на рассматриваемом интервале.

Проведем обезразмеривание параметров R, L цепи (рис. 2.14), аналогичное тому, как это было сделано в sect;2.1 (2.1.8), (2.1.9).

В случае, когда индуктивность х в цепях выпрямителя отсутствует, т.е. X = О, порядок переключения вентилей определяется простым правилом: из каждой группы (вентили с номерами 1,3,5 рис. 2.14) пропускает ток тот вентиль, к аноду которого подводится большее по-

а -о-

с -о-

12 14

D2 Т 6

D4

Рис. 2.14

ложительное напряжение, из катодной группы проводит тот вентиль, к катоду которого приложено максимальное по модулю отрицательное напряжение. Таким образом, в отсутствие индуктивности в течение интервала О lt; ii lt; тг/З проводят вентили 1 и б, на интервале тг/З lt; lt; dl lt; 2тг/3 проводят вентили 1 и 2 и т. д. Если же индуктивность X отлична от нуля, то в момент зажигания, например, вентиля 1 ток через вентиль 5 не обраш,ается в нуль, поэтому в течение некоторого интервала О lt;di lt; 7, где 7 - угол перекрытия, будут пропускать ток два вентиля (1 и 5) из катодной группы и один вентиль (б) из анодной. В зависимости от соотношения г активной нагрузки и индуктивности X в питаюш,их цепях возможны разные сочетания параметров 7 и ?/.

Наиболее просто рассчитывается режим, для которого угол перекрытия 7 равен тг/З, т.е. в течение первого интервала и на последую-



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 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118