Реакция якоря синхронной машины

Воздействие МДС обмотки статора (якоря) на МДС обмотки возбуждения называется реакци­ей якоря.

Реакция якоря оказывает влияние на рабочие свойства синхронной машины, так как изменение магнитного поля в маши­не сопровождается изменением ЭДС, наведенной в обмотке стато­ра, а следовательно, изменением и рада других величин, связан­ных с этой ЭДС. Влияние реакции якоря на работу синхронной машины зависит от значения и характера нагрузки.

Рис. 20.5. Реакция якоря синхронного генератора при

активной (а), индуктивной (б) и емкостной (в) нагрузках

Синхронные генераторы, как правило, работают на смешан­ную нагрузку (активно-индуктивную или активно-емкостную).

Активная нагрузка ( = 0)

Результирующий магнитный поток машины ослабляется, т. е. магнитная система несколько размагничивается. Это ведет к уменьшению ЭДС машины Е₁.

Индуктивная нагрузка ( = 90°).

Сле­довательно, реакция якоря в синхронном генераторе при чисто индуктивной нагрузке оказывает продольно-размагничивающее действие.

В отличие от реакции якоря при активной нагрузке в рассмат­риваемом случае магнитное поле не искажается.

Емкостная нагрузка (ψ = - 90 °).

При этом происходит усиление магнитного поля возбуждения. Таким образом, при чисто емкостной нагрузке синхронного генератора реакция якоря оказывает продольно-намагничивающее действие. Магнитное поле при этом не искажается.

Смешанная нагрузка (0 < ψ₁ < ± 90°).

Рис. 20.6. Магнитное поле син­хронного генератора при актив­ной нагрузке

Рис. 20.7. Реакция якоря при сме­шанной нагрузке 0 < ψ₁ < 90°

Пример 20.1. Определить продольную и поперечную составляющие МДС статора (якоря) трехфазного синхронного генератора номинальной мощностью 150 кВ А при напряжении 6,3 кВ, если его четырехполюсная обмотка статора с обмоточным коэффициентом k_об1 = 0,92 содержит в каждой фазе по w ₁ = 312 последо­вательно соединенных витков. Нагрузка генератора номинальная при cos = ψ₁0,8.

Решение. Ток нагрузки номинальный

I₁ = S_ном / ( U_1ном) = 150/ ( 6,3) = 13,76 А.

Максимальное значение МДС трехфазной обмотки статора по (9. IS)

F₁ =1,35 I₁ w ₁ k_o6l / p = l,35 13,76 312 0,92 / 2 = 2666 A.

Поперечная составляющая МДС статора по (20.13)

F_1q = F₁ cos ψ₁ = 2666 • 0,8 = 2133 А.

Продольная составляющая МДС статора по (20.14)

F_1d = F₁ sin ψ₁ = 2666 • 0,6 = 1600 А.

Магнитодвижущие силы реакции якоря по продольной F_1d и поперечной F_1q осям создают в магнита-проводе синхронной ма­шины магнитные потоки реакции якоря. Основные гармоники этих потоков:

по продольной оси Ф_1d = F_1d / R_мd = F₁ sin ψ₁/ R_мd; (20.15)

по поперечной оси Ф_1q = F_1q / R_мq = F₁ cos ψ₁/ R_мq; (20.16)

Дата добавления: 2015-07-15