Електромагнитна енергия

За по-подробно изучаване на свойствата на синхронна машина работи в паралел с мощна мрежа, ние откриваме това, което определя неговата електромагнитна енергия. Ще означаваме тази власт чрез рем. Генератор е равна на общата електрическа мощност на статора намотка, състояща се от електрическа мощност P = ц # 966;, защото дадени генератор към мрежата, и електрическите загуби в бобината Ti 2 РА. Т. Е. Rem = Ti + 2 P РА.

Електромагнитна енергия Rem предава чрез областта ротационното статора. Той се получава чрез превръщане на част от механичната мощност, подавана към вала на генератора. Друга част от тази механична енергия се разсейва в механични и магнитни загуби.

Ние пренебрегваме електрическите загуби в намотката на статора. Тогава ние имаме: Ram = P. Опростена схема на синхронен генератор на Ira = 0 е показан на фиг. 4-63 (ср фиг. 4-27). От тази схема получат вектори, стърчащи от посоката на стрес и умножаване на проекцията на Mi:

Според схемата в машината има два магнитен поток (Фигура 4-63). Зацепване на статора намотка: поток. създаден от NS възбуждане навиване и предизвикване на едн , и потока, генериран от статор NS намотките на статора и климатик синхронен индуктивно съпротивление на намотката на статора XC.

Фиг. 4-63. Фигура синхронен генератор
(В края на деня, от уравнението на електромагнитна енергия).

В действителност, с намотката на статора зацепва само един резултат поток. създаден от комбинираното действие на п. а. ротора и статора. Той носи в едн намотката на статора , който е в паралелна работа с мощна мрежа непроменен. Следователно, остава непроменена.

Фиг. 4-63 е показано, че когато генераторът на товара в резултат от потока на потока зад под ъгъл # 952;, както и относително. Тази фаза време промяна съответства на същото пространствено изместване между оста на машината и получените ос поле поле, т.е. между пространствените вектори РП и FB (по принцип при р полюсните двойки пространствен ъгъл по-малко временни р пъти; ... Фигура 4-63 р = 1).

Ние показваме, че ъгълът # 952; Той определя активната мощност на синхронния машината, която ще бъде най-големият в # 952; = 90 °, което е характерна черта на синхронна машина.

Зависимост Рем електромагнитна енергия или електромагнитен въртящ момент от ъгъла # 952; ние откриваме, с помощта на диаграмата на фиг. 4-63.

Замествайки в (4-57) установи стойност защото # 966;, получаваме:

От това уравнение следва, че електромагнитното въртящ момент зависи от ъгъла # 952;, U. напрежение синхронен индуктивно съпротивление XC и E0. т. е. възбуждане FB на. и Хе и Е0 съответства тук до ненаситена машина.

Електромагнитна въртящ момент в синхронна машина работи винаги в посока на намаляване на ъгъла # 952;., Т Е. търси да се постави на ротора, така че поле ос съвпада с оста на полето.

Фиг. 4-64 показва крива Pem (или MEM) на ъгъла # 952;, която се нарича ъгловите характеристики на синхронен машината. С помощта на тази функция може да се проучи по-подробно работата на синхронен машина, позовавайки се на неговата стабилност, т.е.. Е. Неговата способност да останат в синхрон.

Да приемем, че машината работи генератор с номинална натоварване Rem.n (Фиг. 4-64). Съответно, този товар в колата се създава електромагнитно въртящ момент. който действа срещу завъртане. Ако въртящия момент, приложен към оста на синхронния генератор от първичен двигател, базирана на съпротивителния момент Mem.n. машинния ротор се върти при постоянна скорост. Ако въртящия момент, приложен към вала с малко количество се увеличава и след отминаване на предишната му стойност, а след това на ротора, получавайки тласък zabezhit няколко напред; ъгълът между получената областта и осите на полюсите по този начин прави равна # 952; п + # 952;, съответно, и електромагнитен момент е равен на:

На спирачния момент на генератора ще стана по-висок въртящ момент, приложена на вала върху стойността. Следователно ротора започва да се забавя.

Балансът между моментите на главният инициатор и генератора не се случва веднага. Поради инерцията на ъгъла на въртящите се части # 952; намалява и става по-малък от ъгъла # 952 п. където моменти са равни. В този случай генераторът спирачен въртящ момент е по-малко от времето на първичния двигател. Разликата между тях (фиг. 4-64) ще доведе до ускоряване на ъгъла на ротора # 952; започва да се увеличава.

Така възникват колебания ъгъл # 952; за ценности # 952; п или, еквивалентно, трептенията ъгловата честота на ротора за синхронна ъгловата честота # 969; и. Тези колебания са обикновено бързо изчезват поради спирачното действие на токовете, възникващи в затворен контур на ротора, като последният се върти по време на вибрации е по-бързо или по-бавно област.

В рамките на промяна ъгъл # 952; 0-90 ° (който съответства на мастна част, съставен от хармоници на фиг. 4-64) по време на работа на генератора малки сътресения, т. е. под малък ъгъл отклонения # 952;, ще бъде стабилна.

Ако стойността # 952; = 90 ° се получават от максималната мощност

и съответно максимален въртящ момент електромагнитно

Rem.m за захранване (или въртящ момент Mem.m) определи лимит от статичната устойчивост на машината, т.е.. Е. Неговата способност да поддържа синхронизация с операция малки сътресения. С постепенно (бавно) мощност се увеличава от нула до Rem.m. можем да предположим, че преходът от едно равновесно състояние в друго не е съпроводено с появата на каквито и да било течения в веригите на ротора, или нарастване на кинетичната енергия, работата на машината е стабилна. С допълнително увеличение на капацитета на вала на машината над Rem.m. той попада извън синхрон.

генератор на работа в региона, съответстваща промяна на ъгъла # 952; о 90-180 °, не може да се поддържа. Ако в тази област, за да вземе нито една точка, например, A (фиг. 4-64), работата в този момент отговаря на неустойчиво равновесие. На практика не може да съществува дълго въртящ момент равенство от самоходната машина страна на генератора. Случайно нарушение на това равенство в резултата в точка А или на прехода към устойчиво функциониране, ако спирачния момент на генератора надхвърля определен момент от първичен двигател, или до загуба на синхронизация, ако въртящия момент на главният инициатор да се увеличи леко. В последния случай, стойността на # 952; от 180 ° до 360 ° електромагнитно момент е насочена в същата посока, която е насочена към основната точка на двигателя, които допълнително ще ускори ротора. Когато роторът се провежда стойност # 952; = 360 ° (който съответства на # 952; = 0), електромагнитния момент отново ще бъдат насочени срещу въртящия момент на първичен двигател. Ако сега с въдица # 952; от нула и след това спирачен момент кутия спирачка въртенето на ротора да се избегне преминаване на стойност, докато се движи # 952; = 180 °, след това машината след колебанията ще работят стабилно по всяко ъглово характерна точка, съответстваща на промяна # 952; от 0 до 90 °.