Сопротивления и ЭДС синхронной машины
В соответствии с рис. 1.21 по продольной оси d магнитный поток замыкается по пути с наименьшим магнитным сопротивлением и имеет максимальную возможную величину. Поэтому индуктивность Ld и индуктивное сопротивление хd статора будут максимальными. По поперечной оси q магнитный поток замыкается по пути с наибольшим магнитным сопротивлением, так как путь потока по воздуху здесь больше, чем по продольной оси. Поэтому индуктивность Lq и индуктивное сопротивление хq статора будут минимальными. Отличие хd и хq особенно заметно у гидрогенераторов, ротор которых выполняется явнополюсным. Для турбогенераторов, выполняемых с гладким неявнополюсным ротором, хd = хq. Итак, сопротивления хd и хq определяются магнитными потоками по продольной и поперечной осям СМ. При внезапном изменении магнитного потока статора в обмотке возбуждения наводится ток, который создает магнитный поток, направленный навстречу потоку статора. Магнитный поток статора встречает большее сопротивление, и некоторая часть этого потока вытесняется на пути рассеяния. Таким образом, та же намагничивающая сила статора в этих условиях создает меньший магнитный поток, что и обусловливает меньшую величину переходного продольного сопротивления х¢d по сравнению с сопротивлением хd. При наличии на роторе дополнительной (демпферной) обмотки указанный процесс вытеснения потока статора на пути рассеяния будет более интенсивным, поскольку в процессе будут участвовать обе роторные обмотки. Это обусловливает меньшую величину сверхпереходного продольного сопротивления х″d по сравнению с сопротивлением х¢d. Аналогично объясняются отличия в реактивных сопротивлениях и по поперечной оси ротора (хq > х¢q > х″q). Введём понятие внутренних ЭДС синхронной машины: - синхронная ЭДС E q, приложенная за синхронным сопротивлением х d, - синхронная ЭДС E Q, приложенная за синхронным сопротивлением х q, для турбогенератора х d= х q, E q =E Q; - переходная ЭДС E¢;q, приложенная за переходным сопротивлением х ¢d, - сверхпереходная ЭДС E″;q, приложенная за сверхпереходным сопротивлением х ″d, - ЭДС демпферных контуров E rq и E rd. Синхронная ЭДС E q пропорциональна потоку, обусловленному током возбуждения i f, а в относительных единицах E q = i f. Переходная и сверхпереходная ЭДС остаются неизменными в первый момент после резких изменений режима в статорной цепи (КЗ, отключения линий и т. п.). С учетом изложенного статорные уравнения СМ можно записать в виде
При пренебрежении переходными процессами в демпферных контурах, что в большинстве случаев вполне допустимо, статорные уравнения упрощаются до вида
где U Гq, U Гd – напряжения СМ по поперечной и продольной осям.
|
