Электромагнитный момент и угловая характеристика синхронного генератора

ХАРАКТЕРИСТИКА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Проанализируем зависимость мощности Р и электромагнитного момента Мэм синхронного генератора от угла б < 0. Для этого воспользуемся векторной диаграммой на рис. 15.8.

Мощность трех фаз синхронного генератора равна

Из векторной диаграммы следует равенство позволяющее выразить мощность синхронного генератора в форме

Электромагнитный момент, создаваемый взаимодействием тока якоря с магнитным полем ротора, вращающегося с синхронной угловой скоростью Qp = 27ш/60 = 2nf/p = со/р (13.66), без учета мощности потерь на нагрев проводов обмотки статора (см. рис. 15.5) равен

или с учетом (15.10)

В электрической системе большой мощности напряжение U = const и частота /= const. Поэтому мощность Р и электромагнитный момент Мэм синхронного генератора, подключенного к такой системе, при постоянном токе возбуждения /в = const, т. е. ЭДС Е0 = const (15.2), зависят только от угла |0|.

Угловыми характеристиками синхронного генератора называются зависимости Мэм(|0|) и Р(|0|) (рис. 15.10), которые отличаются масштабом. Угловые характеристики позволяют анализировать процессы, происходящие в синхронном генераторе при изменении нагрузки.

Работа, совершаемая первичным двигателем, преобразуется в электрическую энергию, отдаваемую генератором в сеть. При увеличении создаваемого первичным двигателем вращающего момента (Мвр > Мвр] = = Мэм1, точка 1) вследствие ускорения, сообщаемого ротору, угол |0| увеличивается. После нескольких колебаний около значения синхронной частоты вращения равновесие вращающего момента и тормозного электромагнитного момента генератора восстанавливается (Мвр2 = Мэм2, точка 2) при новом значении угла |02|>|01|.

Синхронный генератор работает устойчиво при изменении угла j0| в пределах 0 — тс/2. Значению угла |0| = л/2 соответствуют по (15.10) и (15.11) максимальные мощность

и электромагнитный момент

Значение угла л/2 — j 01 определяет запас устойчивости синхронного генератора.

При углах j 0 j > тс/2 синхронный генератор работает неустойчиво. В этих условиях вращающий момент первичного двигателя Мвр превышает максимальный тормозной электромагнитный момент генератора. Избыток вращающего момента вр > Л/Эм) создает дальнейшее ускорение ротора, что обусловливает дальнейшее увеличение угла 101 и новое уменьшение тормозного момента и т. д., пока генератор не выпадает из синхронизма. Чтобы восстановить запас устойчивости л/2 — 101 синхронного генератора при увеличенной нагрузке, необходимо увеличить ток возбуждения (точка 3).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >