Основные характеристики синхронно генератора.

Основными характеристиками СГ являются внешние и регулировочные. Они определяют свойства синхронно генератора.

Внешние характеристики U=f(I_a) I_в= const Cosφ=const

Зависимости напряжения U от тока нагрузки при неизменных токе , угле и частоте называют внешними характеристиками СГ. Их можно построить с помощью векторных диаграмм.

Обычно их снимают установив при I_а= I_ном такой I_в, чтобы при заданном Cosφ получить U =U_ном.

Например: при номинальной нагрузке генератор имеет номинальное напряжение , достигающееся путем соответствующего выбора I_возб. При понижении до «0» , следовательно, векторная диаграмма, построенная по номинальной нагрузке, дает две точки внешней характеристики. Форма внешней характеристики зависит от характера нагрузки, т.е. от угла сдвига фаз между и , т.к. в зависимости от этого изменится вектор (при заданном значении ).

На рисунке изображены упрощенные ВД генератора с неявно выраженными полюсами.

активная нагрузка активно-индуктивная активно-емкостная

При а) и б) > , при в) . Таким образом, в (а) и (б) при увеличении нагрузки падает, а в (в) напряжение повышается. Объясняется тем, что при активно-емкостной нагрузке существует продольная намагниччвающая составляющая реакции якоря, а при активной и активно-индуктивной продольная размагничивающая реакцию якоря (при чисто активной нагрузке ψ > 0).

Вид внешних характеристиках генератора зависит от вида нагрузки.

Ex. Построим внешнюю характеристику для разных нагрузок при одинаковом . При этом требуется устанавливать различные токи возбуждения, следовательно, генератор будет иметь различные ЭДС (U_o). Рис 1.

рис.1 рис.2

Если устанавливать одинаковые напряжения при х.х (рис.2), то при номинальном токе напряжения будут различны.

* При (коротком замыкании) все характеристики пересекутся в одной точке, соответствующей значению тока I_к.

При переходе от режима х.х. к режиму номинальной нагрузки изменение напряжения (в процентах) характеризуется величиной

%

Обычно генераторы работают с cos = 0,9…0,85 при отстающем токе. В этом случае

Для того чтобы подключенные к генератору потребители работали при напряжении близком к номинальному, применяют специальные устройства, стабилизирующие его выходное напряжение, Ex. регуляторы тока возбуждения.

Чем выше , тем сложнее регулирующее устройство, следовательно, желательно иметь генераторы с небольшим . Но чтобы стало ниже необходимо снизить (в неявнополюсных) и и (в явнополюсных) для чего увеличивают воздушный задор между ротором и статором. Это требует увеличения МДС обмотки возбуждения, т.е. ее размеров, что в итоге делает машину дороже.

В турбогенераторах большой мощности мощность ограничивается размерами ротора с обмоткой возбуждения. С повышением мощности машины возрастает и . В гидрогенераторах воздушный зазор большой и слабее проявляется реакция якоря, значит имеются меньшие индуктивные сопротивления, а следовательно и меньшее изменение напряжения .

Регулировочные характеристики. I_в= f(I_a) U=const Сosφ = const

Зависимости тока возбуждения от тока нагрузки при неизменном напряжении, угле и частоте называют регулировочными характеристиками.

Они показывают, как нужно изменять возбуждение, чтобы при изменении тока нагрузки и сохранении Сosφ = const, напряжение на зажимах генератора оставалось постоянным.

Регулировочные характеристики могут быть сняты опытным путем или найдены с помощью векторных диаграмм, если известны характеристика х.х. и параметры машины.

Активная нагрузка. Возрастание тока нагрузки сопровождается снижением напряжения, следовательно, для поддержания напряжения постоянным, по мере увеличения тока нагрузки необходимо увеличивать ток возбуждения .

Активно-индуктивная нагрузка. Напряжение понижается интенсивнее, следовательно, ток возбуждения поднимают в большей степени.

Активно-емкостная нагрузка. Увеличение нагрузки сопровождается ростом напряжения, поэтому для поддержания напряжения постоянным, требуется снижать ток возбуждения .

Чем больше угол φ по абсолютной величине, тем в большей степени требуется изменять ток возбуждения .

---

Дата добавления: 2015-08-13