Энергетические соотношения, характеризующие движения ротора генератора. Способ площадей и критерий устойчивости.

Градуйовані форми

Зачіски, які поєднують активовану і неактивовану текстури. В градуйованій формі можна виділити неактивовану текстуру, розміщену в верхній частині, і активовану, тобто укладені назовні кінчики волосся в нижній частині.

Структура – розподіл довжини волосся в просторі відносно поверхні голови. Графічна структура представляє план стрижки та передає пропорції в масштабі.

В масивній формі довжина волосся збільшується до верхівки голови. В природному падінні все волосся досягає єдиного рівня довжини.

В градуйованій формі довжина волосся збільшується до верхівки голови. В природному падінні пасма волосся не досягають довжини нижніх пасм, а накладаються на них.

В рівномірній формі все волосся має однакову довжину.

В прогресивній формі волосся подовжується зверху донизу.

Є два види стрижок: контрастна і неконтрастна.

Контрастна стрижка – характеризується різкими переходами у довжині волосся.

При неконтрастній стрижці немає різкої відмінності у довжині волосся на різних ділянках голови.

 

Лекция 6

Энергетические соотношения, характеризующие движения ротора генератора. Способ площадей и критерий устойчивости.

Ранее были рассмотрены условия устойчивости системы подвергающиеся в установившемся режиме случайным малым возмущениям. При больших возмущениях (резких изменениях режима таких как короткое замыкание, отключение или включение каких-либо элементов системы: генератор, трансформатор, нагрузка, ЛЭП и т.д.), рассматривают задачу динамической устойчивости. Резкое изменение режима системы (переход из режима 1 в режим 2) ведет к изменению электромагнитного момента на валу генератора системы.

Характеристика мощности простейшей энергетической системы определяется предаварийным, аварийным и послеаварийным режимами.

Рассмотрим предаварийный и послеаварийный режимы.

Изменение характеристики электрической мощности с кривой I на кривую II приводит к появлению небаланса мощности. Под действием этого небаланса, т.е. расхождения механической и электрической мощностей происходит относительное перемещение ротора генератора. Ускорение, которое испытывает ротор вычисляется по формуле: , где

Небаланс механической и электрической мощностей переходит в кинетическую энергию вращательного движения ротора, которая вычисляется по формуле: где - постоянная инерция ротора (в секундах), - относительная (по сравнению с синхронной скоростью) скорость вращения ротора.

Изменение кинетической энергии ротора при его перемещении от угла до равно: При перемещении ротора в точку электрическая и механическая мощности оказываются равными. Однако наличие кинетической энергии, запасенной ротором в процессе его ускорения и пропорциональной площади фигуры abc приводит к тому, что ротор движется далее, проходя через точку

c и увеличивая угол .

При движении от точки d к точке d^" ротор испытывает торможение под действием электрической мощности, которая больше механической, при этом кинетическая энергия ротора переходит в потенциальную. В точке d^" кинетическая энергия ротора равна 0, т.е.

Однако относительное движение ротора не прекращается, т.к. на ротор действует избыточная электрическая мощность ∆P₂. Под действием этой мощности ротор снова возвращается к точке c, имея скорость и обладая кинетической энергией (полученное при торможении на участке d^"c). Величина этой энергии пропорциональна площади фигуры cd"dc . В точке b относительная скорость вращения ротора и кинетическая энергия равны 0, и процесс повторяется заново.

Рассмотренный переходной процесс построен без учета потери энергии т.к. учет приводит к затуханию процесса во времени. Для увеличения рассеяния энергии используют демпферную обмотку в роторе.

Энергия, запасенная ротором в процессе ускорения, математически выражается как интеграл и и представляется графически в виде площади abca. Энергия торможения математически выражается как интеграл и представляется графически в виде площадки cd"d'c. Эти площадки, соответствующие энергии, запасенной при торможении и ускорении, будем в дальнейшем называть соответственно площадками ускорения и торможения.

Правило площадей в общем виде формулируется так: или .

При всех относительных перемещениях ротора сумма кинетической энергий остается неизменной:

Рассмотрим случай, когда энергия, израсходованная при торможении, точно уравнивается энергией, полученной при ускорении, в точке d. Эту точку можно назвать критической, так как при малейшем увеличении угла сверх на ротор будут действовать ускоряющие силы. Площадки ускорения

и торможения уравнялись тогда, когда ротор дошел до точки d. В точке d кинетическая энергия и скорость стали равны нулю; силы, действующие на ротор (ускорение ), также равны нулю. Теоретически - это положение равновесия. Однако это положение неустойчивое, так как малейшее отклонение ротора приводит к появлению тормозящего или ускоряющего момента. Начинается либо торможение ротора с последующим возвращением его к устойчивой точке равновесия c, либо прогрессирующее нарастание угла и выпадение из синхронизма. Выпадение из синхронизма при достижении критической точки d характеризуется постепенным нарастанием угла. Такой вид нарушения устойчивости называют иногда апериодическим нарушением устойчивости в отличие от колебательного нарушения устойчивости, или самораскачивания. Как указывалось выше, случай, когда система находится на границе устойчивости, будет критическим случаем, в котором равновероятно как сохранение устойчивости при переходе от режима 1 к режиму 2, так и ее нарушение. Уверенность в устойчивости перехода будет только, в тех случаях, когда при колебаниях ротор не достигает критического положения (точки d), в котором может начаться прогрессирующее увеличение угла. Такой заведомо устойчивый переход был показан на рис.1; вся энергия полученная при ускорении ротора (площадка ), уравновешивалась энергией торможения (площадка ) до подхода к критической точке.