Реакция якоря(статора) синхронного генератора

Для частей синхронной машины применяются те же наи­менования, что и для частей машин постоянного тока: яко­рем принято называть ту часть, в обмотке которой индуци­руется ЭДС. Следовательно, в синхронных машинах основно­го типа с неподвижной обмоткой переменного тока статор служит якорем. Индуктором, т.е. той частью, которая воз­буждает основной магнитный поток, в синхронной машине основного типа является ротор.

Магнитная система синхронного генератора в режиме хо­лостого хода (без нагрузки) состоит из магнитного потока полюсов, который индуцирует ЭДС в обмотке статора. После включения нагрузки в трехфазной обмотке статора возника­ет ток, который, как известно, создает свое вращающееся маг­нитное поле. Скорость вращения этого поля равна скорости вращения магнитного поля полюсов. Следовательно, полный магнитный поток синхронной машины при нагрузке скла­дывается из магнитных потоков ротора и статора. Магнит­ное поле статора, накладываясь на магнитное поле ротора, может либо ослаблять, либо усиливать его. Результат взаи­модействия этих полей определяется величиной и характе­ром нагрузки. Влияние магнитного поля статора на магнит­ное поле, создаваемое вращающимися полюсами ротора, на­зывается реакцией якоря.

Реакция якоря различна при различных нагрузках. В слу­чае активной нагрузки (для получения такого режима на­грузка должна быть активно-емкостной, при этом емкость скомпенсирует индуктивность обмотки генератора) общий магнитный поток генератора несколько увеличивается и, сле­довательно, ЭДС генератора возрастает.

В случае чисто индуктивной нагрузки общий магнитный поток генератора уменьшается и, следовательно, уменьшает­ся его ЭДС.

При емкостной нагрузке генератора общий магнитный по­ток генератора увеличивается, что приводит к увеличению ЭДС.

Отметим, что при увеличении тока нагрузки увеличивает­ся магнитное поле якоря. Поэтому чем больше ток нагрузки, тем больше реакция якоря. Реакция якоря в синхронном генераторе приводит к изменению суммарного магнитного потока и ЭДС, что крайне нежелательно, поскольку измене­ние величины и характера нагрузки приведет к изменению напряжения на зажимах генератора.

Чтобы свести реакцию якоря к минимуму, увеличивают зазор между статором и ротором и одновременно увеличи­вают ток и число витков обмотки возбуждения. Это приво­дит к уменьшению потока якоря за счет увеличения магнит­ного сопротивления машины при неизменном общем маг­нитном потоке. Однако таким способом нельзя полностью устранить влияние реакции якоря. На практике при вся­ком изменении нагрузки с помощью автоматических уст­ройств изменяют ток возбуждения, что существенно ослабля­ет влияние реакции якоря.

Явление реакции якоря относится и к синхронным дви­гателям, но поскольку в этих двигателях форма кривой ЭДС малосущественна, то реакция якоря в них имеет второсте­пенное значение.