37. (21)Динамические характеристики осветительной нагрузки и асинхронного двигателя.

Зависимость параметров режима от времени и изменения других параметров, определенная при столь быстрых изменениях режима, что скорость обязательно должна быть учтена, называется динамической характеристикой. Она представляется в виде функциональной связи какого-либо параметра режима, а также ряда других параметров режима и их производных, например

Р = φ(U, f, dU/dt; d²U/dt²; d²f/dt²; …).

Комплексные характеристики нагрузки состоят из характеристик отдельных ее элементов, к которым относятся:

1. Характеристики осветительной нагрузки.

Зададим возмущение в форме резкого снижения напряжения.

В лампе накаливания существует нить, сопротивление которой зависит от температуры. Включив лампу с холодной нитью из-за малого сопротивления (Р = U²/R_n) происходи всплеск активной мощности. Для лампы зависимость P(t) обусловлена изменением сопротивления нити от температуры.

2. Характеристика двигательной нагрузки.

Факторы, влияющие на динамические характеристики нагрузки:

- изменение активного сопротивления от температуры;

- изменение индуктивности в двигателе в соответствии со скоростью вращения ротора;

- изменение механической нагрузки двигателя при изменении скольжения;

- инертность ротора вместе с механизмом.

Когда происходит сброс механической мощности (с т.А до т.В) режим устанавливается в точке В. При повышении мощности с т.В до т.А режим устанавливается в точке А.

Происходит резкое снижение напряжения и его восстановление. При медленном снижении напряжения траектория пройдет по Р_мех от т.А до т.В. При резком снижении напряжения траектория d₁. При увеличении напряжения – траектория d₂.

38.(22) Динамические характеристики синхронного двигателя.

Такие динамические характеристики синхронного двигателя как ,P_cд∂(t), δ(t), S(t) могут быть рассчитаны по уравнению движения ротора путём его численного решения, например, методом последовательных интервалов. У синхронных двигателей векторы ЭДС отстают от векторов напряжений в узлах подключения, основная часть процессов проходит в области отрицательных углов (рис.4.5).

Рис. 4.5. Электрическая схема (а), схема замещения (б) и векторная диаграмма напряжений (в) синхронного двигателя

Рис. 4.6. Характеристики синхронного двигателя при скачкообразном увеличении механического момента: а – угловая, б – динамические

При набросе механической мощности и при резком снижении на- пряжения новый установившийся режим синхронного электродвигателя на этих рисунках изображается точкой b. Динамические характеристики P_cд∂(t), δ(t), S(t) в этих случаях весьма сходны (рис.4.6,б, 4.7,б). Соответственно, сходными являются и условия сохранения динамической устойчивости синхронного двигателя при этих возмущениях.

Рис. 4.7. Характеристики синхронного двигателя при скачкообразном снижении напряжения: а – угловые, б – динамические

При анализе динамической устойчивости синхронного двигателя удобно использовать, как и в случае с синхронным генератором, правило площадей и критерий динамической устойчивости. Суть правила площадей, а именно равенство суммарных площадок торможения и ускорения (Fуск = Fторм), при этом сохраняется, а критерий динамической устойчивости видоизменяется, поскольку на начальной стадии переходного режима при набросе механического момента и при снижении напряжения ротор двигателя затормаживается. Поэтому для возврата в исходное состояние на следующей стадии требуется иметь достаточную площадь возможного ускорения Fвозм.уск.. Соответственно, коэффициент запаса динамической устойчивости синхронного двигателя Kд.у. и кри- терий его динамической устойчивости определяются выражениями:

Представляют интерес предельные случаи, когда Kд.у = 1, то есть когда

Углублѐнный анализ этих случаев необходим при определении условий сохранения динамической устойчивости синхронных электро- двигателей.