Студопедия — Векторные диаграммы напряжений трехфазного синхронного генератора
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Векторные диаграммы напряжений трехфазного синхронного генератора






Векторная диаграмма напряжений имеет большое значение для анализа работы синхронной машины. Она позволяет определять изменение напряжения синхронного генератора. С помощью диаграммы напряжений можно определить условия работы машины в различных режимах без соответствующих испытаний. Она позволяет получить расчетным путем основные характеристики машины. Векторная диаграмма позволяет определить угол фазового сдвига ЭДС, наводимой полем возбуждения, и напряжения на ее зажимах.

При построении векторных диаграмм используют следующие положения теории электрических цепей:

а) падение напряжения на активном сопротивлении фазной обмотки изображают вектором, длина которого пропорциональна току обмотки, а начальная фаза совпадает с начальной фазой тока;

Рис. 7.13

б) магнитный поток рассеяния, пропорциональный току статорной обмотки, наводит в обмотке ЭДС, величина которой пропорциональна току этой обмотки. Вектор этой ЭДС отстает от тока на 90 °. На векторных диаграммах эту ЭДС представляют в форме падения напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния . Вектор падения напряжения опережает ток на 90 ° (рис. 7.13) и равен ;

в) магнитный поток реакции якоря, тоже пропорциональный току в машинах с неявно выраженными полюсами, наводит свою ЭДС в фазной обмотке машины. На векторных диаграммах эту ЭДС представляют в форме падения напряжения на реактивном сопротивлении реакции якоря или ;

г) в машинах с явно выраженными полюсами продольная и поперечная составляющие намагничивающих сил создают свои ЭДС в обмотках, и эти ЭДС представляются в форме падений напряжений на продольном и поперечном реактивном сопротивле-нии и .

Для построения векторной диаграммы используются два способа.

В соответствии с первым каждая намагничивающая сила рассматривается отдельно и создает свой собственный магнитный поток, который, в свою очередь, порождает свою электродвижущую силу. Таким образом, получают четыре независимых потока:

а) поток возбуждения Φ создает основную ЭДС ;

б) магнитный поток продольной составляющей реакции якоря создает свою ЭДС;

в) поток поперечной составляющей реакции якоря создает свою ЭДС;

г) магнитный поток рассеяния.

В соответствии с теорией двух реакций Блонделя все потоки, созданные током нагрузки , раскладываются на продольную и поперечную составляющие.

Оценку реакции якоря синхронной машины по продольной и поперечной оси осуществляют по сопротивлениям реакции якоря ( и ), которые являются основными параметрами синхронной машины.

По второму способу прежде всего определяют результирующую намагничивающую силу генератора и после нахождения результирующего потока зазора определяют ЭДС, наводимую в машине. Диаграмма намагничивающих сил, полученных таким образом, называется диаграммой Потье или диаграммой электро- и магнитодвижущих сил.

Необходимо отметить то, что векторные диаграммы синхронного генератора могут быть использованы для анализа её работы в режиме двигателя или синхронного компенсатора.

7.5.1. Диаграмма электродвижущих и намагничивающих сил трехфазных синхронных генераторов
с неявно выраженными полюсами

В настоящем и последующих разделах векторные диаграммы будем строить для одной фазы трехфазной системы напряжений.

Рис. 7.14

Построим диаграмму трехфазного асинхронного генератора для случая активно-индуктивной нагрузки . Направим вектор напряжения на зажимах генератора по положительной оси ординат (рис. 7.14) и проведем вектор тока отстающим от вектора напряжения на угол .

Проведем вектор ЭДС , созданной магнитным потоком возбуждения . Вектор магнитного потока опережает вектор ЭДС на угол 90 °. Сопротивление реакции якоря синхронного генератора с неявно выраженными полюсами по продольной и поперечной оси одинаково и равно .

Реальная ЭДС обмотки статора нагруженного генератора равна разности или .

Выходное напряжение генератора определяется из уравнения

;

,

где – реактивное сопротивление рассеяния;

– активное сопротивление фазной обмотки.

Рис. 7.15

Рис. 7.15 представляет векторную диаграмму напряжений для случая емкостной нагрузки, когда ток опережает напряжениена угол .

Сравнивая диаграммы, мы видим, что при индуктивной нагрузке реакция якоря действует на систему возбуждения размагничивающе. Реальная ЭДС нагруженного генератора меньше ЭДС генератора, работающего в режиме холостого хода.
При емкостной нагрузке генератора (см. рис. 7.15) реакция якоря имеет намагничивающее действие. Реальная ЭДС генератора больше ЭДС холостого хода.

7.5.2. Векторная диаграмма ЭДС трехфазного
синхронного генератора с явно выраженными
полюсами (диаграмма Блонделя)

В машинах с явно выраженными полюсами намагничивающая сила реакции якоря создает поток реакции якоря, который, в свою очередь, наводит в обмотках ЭДС реакции якоря. В соответствии с методом Блонделя намагничивающая сила реакции якоря должна быть представлена в виде суммы двух составляющих. Продольная и поперечная составляющие зависят от геометрической формы полюсов. С помощью коэффициентов поля реакции якоря и находят продольную и поперечную составляющие реакции, отнесенные к обмотке возбуждения

и .

Рис. 7.16

Эти составляющие реакции якоря и порождают магнитные потоки и , которые наводят ЭДС в обмотке статора. Это разложение по составляющим позволяет построить диаграмму напряжений для машины с явно выраженными полюсами таким же методом, как и для машин с неявно выраженными полюсами.

На рис. 7.16 представлена векторная диаграмма напряжений генератора, нагруженного индуктивной нагрузкой. Диаграмма построена следующим образом.

Разложим ток на поперечную составляющую , которая совпадает по направлению с вектором ЭДС , и продольную составляющую , которая отстает от ЭДС на .

Рис. 7.17

Продольный поток и поперечный поток , порожденные соответствующими токами, создают ЭДС и .

Коэффициенты реакции якоря и
не равны между собой. По этой причине вектор реакции якоря опережает ток на угол, который отличается от 90 °, тогда как в машинах с неявно выраженными полюсами падение напряжения реакции якоря сдвинуто по отношению к току точно на 90 °.

На рис. 7.17 представлена диаграмма напряжений при емкостной нагрузке. Строится эта диаграмма аналогично предыдущей.

 

 







Дата добавления: 2014-11-12; просмотров: 3409. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Этапы творческого процесса в изобразительной деятельности По мнению многих авторов, возникновение творческого начала в детской художественной практике носит такой же поэтапный характер, как и процесс творчества у мастеров искусства...

Тема 5. Анализ количественного и качественного состава персонала Персонал является одним из важнейших факторов в организации. Его состояние и эффективное использование прямо влияет на конечные результаты хозяйственной деятельности организации.

Билет №7 (1 вопрос) Язык как средство общения и форма существования национальной культуры. Русский литературный язык как нормированная и обработанная форма общенародного языка Важнейшая функция языка - коммуникативная функция, т.е. функция общения Язык представлен в двух своих разновидностях...

Этические проблемы проведения экспериментов на человеке и животных В настоящее время четко определены новые подходы и требования к биомедицинским исследованиям...

Классификация потерь населения в очагах поражения в военное время Ядерное, химическое и бактериологическое (биологическое) оружие является оружием массового поражения...

Факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации Степень диссоциации зависит от природы электролита и растворителя, концентрации раствора, температуры, присутствия одноименного иона и других факторов...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия