Универсальная характеристика машины параллельного возбуждения

Внешнии характеристики при различных способах возбуждения генератора

1 Характеристика холостого хода генератора ПТ с независимым возбуждением

2 Внешняя характеристика генератора ПТсо смешанным возбуждением

3 Внешняя характеристика генератора ПТс независимым возбуждением

4 Внешняя характеристика генератора ПТс последовательным возбуждением

5 Внешняя характеристика генератора ПТс параллельным возбуждением

Универсальная характеристика машины параллельного возбуждения

1 - Режим генератора, 2 - Режим двигателя, 3 - Режим электромагнитного тормаза

Синхронный генератор

Синхронной называется электрическая машина, частота вращение которой связана постоянным отношением с частотой сети переменного тока, в которую машина включена.

Рис.1 Характеристика холостого хода синхронного генератора или магнитная характеристика (влияние тока возбуждения на ЭДС)

Рис.2 Зависимости кпд синхронного генератора от нагрузки при различных коэффициентах мощности

Самовозбуждение генератора происходит при наличи трёх условий

1- Остаточного магнитного потока, создающего Е_ост

2- Совпадающего направления поля обмотки возбуждения с направлением остаточного магнитного потока

3- Сопротивления обмотки возбуждения (при параллельном возбуждении) меньше критического, т.е. когда ток возбуждения способен достигать значения, обеспечивающего на характеристике холостого хода заданное значение Е_А . (R_B >R_KP)

Рис.3 Графическое определение режима генератора при самовозбуждении.

Двигатель ПТ

1 Универсальная характеристика машины параллельного возбуждения

2 Механическая характеристика двигателя последовательного возбуждения

3 Механическая характеристика двигателя смешанного возбуждения

4 Механическая характеристика двигателя параллельного возбуждения

Энергетические потери и диаграммы

Энергетические потери синхронного генератора делятся на постоянные – механические, возбуждения и в стали, а переменные потери – меди и добавочные

КПД синхронного генератора описываются формулой

η = 3 UIcosφ/( 3 UIcosφ +Pпост + Pперем)

1-энергетическая диаграмма трансформатора

2- энергетическая диаграмма двигателя постоянного тока

3- энергетическая диаграмма асинхронного двигателя

4- энергетическая диаграмма синхронного генератора

Максимальная частота вращения синхронной машины в сети переменного тока с частотой 50 Гц - 60f (3000)

Если количество пар полюсов р₁>р₂, то частотавращения ротора - n₁<n₂

синхронной машины уменьшится. (n=60f/p)

У гидрогенераторов первичным двигателем является гидротурбина, т.к. частота вращения малая, то система возбуждения многополюсная.

У синхронного генератора при многополюсной системе возбуждения – роторы выполняется явнополюсными, а при двухполюсной системе возбуждения – неявнополюсными.

Действующее значение эдс фазы якорной обмотки синхронного генератора при синусоидальной форме эдс, индуцируемой в проводах равно Е=4,44 fwk_обФ_о, где w – число витков фазы якорной обмотки; k_об – обмоточный коэффициент.

При ёмкостной и индуктивной нагрузке магнитные линии поля ротора Ф_о и статора Ф_а коллинеарны.

Уравнение электрического состояния одной фазы СГ с учетом поля рассеяния якоря Ф_о имеет вид Е₀ + Е_а + Е_σ = U + R_я I

Где Е₀ – эдс холостого хода; Е_а – эдс самоиндукции обмотки якоря; Е_σ – эдс поля рассеяния

Упрощённое уравнение электрического состояния фазы СГ, U = Е_а - jX_син I

Электромагнитный момент СГ зависит от фазового сдвига, тока и от фазового потока М = C_М ФIcosφ

Трансформаторы

Рис.1. 1 - однофазный, 2 – дроссель, 3 - трехфазный, звезда/звезда, 4 - трехфазный, звезда/треугольник, 5 – автотрансформатор.

Функциональная связь ЭДС обмотки трансформатора, магнитным потоком, числом витков и частотой - Е₁ = 4,44fwФ₁

Рис.2 Опыт холостого хода - а; опыт короткого замыкания - б; опыт номинальной нагрузки – в.

Рис.3. Зависимость изменения напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора от коэффициента нагрузки: при индуктивной нагрузке трансформатора φ > 0, - 1;при ёмкостной нагрузке трансформатора φ < 0, - 3; внешняя характеристика трансформатора - 2.

Схемы замещения: Т – образная эквивалентная схема реального трансформатора – Рис.1, упрощенная Г – образная схема трансформатора – Рис.2, при коротком замыкании – Рис.3.

Потери мощности трансформатора

а. б.

Рис.2. Потери мощности трансформатора а - в проводах обмотки (меди) – 1, в сердечнике (стали) - 2, зависимость КПД от нагрузки – 3, б - энергетическая диаграмма трансформатора.

Дата добавления: 2015-07-10