Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Мощности и моменты синхронного генератора (СГ).

Как известно, мощность синхронной машины (СМ) определяется соотношением:

При работе генератора под нагрузкой, его режим определяется следующими величинами:

1. напряжением в сети (U);

2. собственной ЭДС генератора (Ео);

3. углом (U и Ео).

Помимо известной электрической, угол имеет еще и, так называемую, конструктивную интерпретацию. А именно угол определяется угловым положением полюсов ротора относительно результирующего вращающегося магнитного потока статора. Итак, Р=f(U, Ео, ). Вместе с тем, когда генератор работает с сетью бесконечно большой мощности, то U=const, f=const. Кроме того, если синхронный генератор (СГ) работает в стационарном режиме, то его собственная ЭДС Ео=const. То есть мощность синхронного генератора (СГ) Р в этом наиболее распространенном случае зависит только от угла .

Получим общую формулу мощности синхронного генератора (СГ) для явнополюсного синхронного генератора (СГ) на основании его векторной упрощенной диаграммы при допущении, что Ra=0 (r <<< x).

Отсюда:

Откуда можно выразить составляющие токи:

(20), (21)

Путем проведения преобразований с учетом формул (20) и (21) можно получит в итоге общую формулу мощности для явнополюсного синхронного генератора (СГ):

Для неявнополюсного синхронного генератора (СГ) (Xd=Xq) основная формула мощности будет иметь вид:

(22)

Первое слагаемое:

(23)

-основная составляющая мощности генератора, зависящая как от напряжения так и от собственной ЭДС генератора, определяемой его ОВ.

Второе слагаемое:

(24)

-дополнительная составляющая мощности, не зависящая от собственной ЭДС генератора.

Для неявнополюсного СГ Xd=Xq, формула (22) примет вид:

(25)

Пусть Р1 – механическая мощность, подводимая к синхронному генератору от приводного двигателя. Часть ее расходуется на покрытие потерь Х.Х.

а остальная часть мощности передается через рабочий воздушный зазор на статор синхронного генератора (СГ). Это электромагнитная мощность:

Полезная мощность синхронного генератора (СГ) при этом равна:

Ввиду допущения ra=0 следует Pм1~0. Отсюда формула для электромагнитной мощности СГ:

(26)

Электромагнитной мощности Рэм соответствует электромагнитный момент:

(27)

Также как в случае с мощностью Мэм имеет две составляющие:

1. основная МэME;

2. добавочная Мэмu.

Замечания.

1. Для неявнополюсного синхронного генератора (СГ) (xd=xq) значения 0< < /2 соответствуют устойчивым режимам работы синхронного генератора (СГ), а при значениях /2< <0 – неустойчивым режимам работы синхронного генератора (СГ).

Критерием устойчивости работы синхронного генератора (СГ) в стационарном режиме является dP/d >0.

2. При = /2

синхронный генератор (СГ) достигает предела статической перегружаемости.

(29)

Перегрузочная способность (предельная мощность СМ) тем больше, чем меньше ее индуктивное сопротивление по продольной оси или чем больше воздушный зазор, или чем больше отношение К.З..

Синхронизирующая мощность и синхронизирующий момент.

При изменении нагрузки, под которой работает синхронная машина (СМ), возникает угол отклонения , которому соответствует не баланс мощности , обуславливающий возврат синхронной машины (СМ) к исходному синхронному режиму.