32. (17) Коэффициенты крутизны и регулирующие эффекты нагрузки
Крутизну наклона статической характеристики к оси абсцесс принято характеризовать с помощью коэффициентов крутизны и регулирующих эффектов.
Коэффициентами
крутизны
статических характеристик называют
численные значения частных производных
мощностей по соответствующим параметрам,
выраженные в именованных или относительных
единицах:
Регулирующие
эффекты определяют через эти же частные
производные, выражая их в относительных
единицах с той особенностью, что в
качестве базисных величин принимаются
значения параметров режима Uo,Po,Qo,fo,
в рассматриваемых точках статических
характеристик
Понятия коэффициентов крутизны и регулирующих эффектов пользуются при решении задач устойчивости энергосистем.
33. (8) Статическая устойчивость асинхронного двигателя: критерий статической устойчивости; предел статической устойчивости; критическое скольжение; критическое напряжение.
Нормальный установившийся режим двигателя определяется, как отмечено, точкой пересечения характеристики мощности механизма Pмех(S) и характеристики электромагнитной мощности P(S).
Имеем
две точки равновесия a
и
b.
Устойчивому состоянию отвечает только
точка a,
расположена на восходящей ветви
характеристики электромагнитной
мощности. При возмущении в окрестности
точки a
возникнет
избыточный ускоряющий момент
под
воздействием которого скольжение примет
значение Sа.
В точке b
при
отклонении скольжения Sb
на
величину ΔSb
избыточный
момент
будет
тормозящим: скорость увеличивается, а
скольжение возрастает в результате
двигатель снижает скорость и останавливается
(s=1), то есть не возвращается в нормальный
режим работы. Следовательно, в точке b
нормальная
устойчивая работа двигателя невозможна.
Неравенство
используется
как критерий статической устойчивости
асинхронного двигателя. При Рмех=const
.
Условие
соответствует
предельному по статической устойчивости
состоянию двигателя.
Критическое
напряжение
– это напряжение при котором происходит
опрокидывание двигателя. С уменьшением
напряжения на зажимах двигателя величина
опрокидывающего момента и, соответственно,
мощности быстро падает по квадратичной
зависимости и приблизительно при
становится равной номинальной мощности
двигателя и он оказывается на пределе
статической устойчивости. Напряжение
считается критическим, поскольку при
нем происходит опрокидывание двигателя;
оно может быть рассчитано по выражению:
Критическое
скольжение
– это скольжение при котором происходит
опрокидывание двигателя
.
Соответственно предел статической
устойчивости асинхронного двигателя
характеризуется критическим напряжением
и критическим скольжением.
34. (6) Влияние напряжения источника питания и частоты в энергосистеме на статическую устойчивость асинхронного двигателя.
Влияние
напряжения. При
снижении напряжения Ug питания двигателя
пропорционально ему в одинаковой степени
уменьшаются индукция Вс магнитного
поля и ток Iр обмотки ротора. Следовательно
в соответствии с законом Ампера
уменьшается и создаваемый двигателем
электромагнитный момент. Момента
двигателя М1 и М2 также изменятся в
одинаковой степени и будут равны при
прежнем критическом значении скольжения
sкр. То есть максимум момента М2m будет
достигаться при прежнем значении
скольжения sкр (рис.). Вышесказанное
позволяет сделать вывод об отрицательном
влиянии снижения напряжения питания
двигателя на его устойчивость.
Влияние частоты При снижении циклической частоты fc снижается и угловая частота ωc, что при неизменном скольжении s вызывает пропорциональное уменьшение индуктивного сопротивления хр=sωc обмотки ротора Одновременно с этим увеличение тока Iр обмотки ротора в соответствии с законом Ампера означает более интенсивное увеличение электромагнитного момента М двигателя. В результате можно сделать вывод о благоприятном влиянии снижения частоты электрической системы на устойчивость двигателя.
Но
это справедливо только до критического
значения напряжения, в случаях Ugн>Ugкр.
Снижение напряжения Ug
на двигателе ниже критического Ugкр
вызывает увеличение потребления им
реактивной мощности Q, что, в свою очередь
вызывает еще большее снижение напряжения
Ug
на двигателе, то есть прогрессирующее
его снижение. Это явление получило
название “лавины напряжения”. В
результате лавинообразного снижения
напряжения на двигателе он опрокидывается
и останавливается. Это обстоятельство
позволяет говорить о благоприятном
влиянии снижения частоты fc системы на
устойчивость двигателя только тогда,
когда эта частота не ниже критической
fскр.
