Методичні рекомендації до виконання задачі №2.

1. Для визначення значення спочатку необхідно побудувати за даними табл. 5 характеристику холостого ходу (рис. 1).

Рис.1. Характеристика холостого ходу у відносних та абсолютних одиницях

За допомогою цієї характеристики будують спрощену векторну діаграму напруг генератора для номінального навантаження (рис. 2) за наступною послідовністю.

Рис.2. Спрощена векторна діаграма напруг генератора для номінального навантаження.

Спочатку відкладають у відносних одиницях вектор номінальної напруги (відрізок 0а) і під кутом _ном до нього у бік відставання вектор номінального струму якоря . Потім з точки а у бік випередження під кутом 90 відносно напряму вектора струму відкладають відрізок ab, який дорівнює значенню падіння напруги на поздовжньому синхронному опорі . Відрізок 0b є вектором ЕРС холостого ходу , яку генератор повинен мати за даними умовами навантаження.

Відклавши отримане значення на характеристиці холостого ходу (відрізок 0b на рис. 1), знаходять значення відповідного струму збудження (відрізок 00 на рис. 1).Магніторушійна сила обмотки збудження на пару полюсів при цьому дорівнює

[A] .

2. Стале значення струму трифазного короткого замикання визначають за формулою

[A] .

3. Побудову зовнішньої характеристики при сталих значеннях струму збудження (ЕРС холостого ходу), частоти струму, cosφ_нв виконують за рис. 3 у такій послідовності.

Рис.3. До побудови зовнішньої характеристики

Проводять вертикальну лінію 0а геометричного місця векторів напруги і потім під кутом φ_нв до неї проводять лінію геометричного місця векторів струмів якоря. Потім проводять дугу з центром у точці 0 , радіус якої, наприклад, у довільно вибраному масштабі . Далі між дугою і лінією 0а у тому ж масштабі відкладають відрізок bc, що дорівнює значенню падіння напруги на поздовжньому синхронному опорі , вектор якого випереджає вектор струму якоря на 90. Відрізок 0с при цьому дорівнює значенню напруги , яке відповідає даному значенню струму якоря.

Довільно змінюючи значення струму якоря у межах від 0 до , знаходять інші точки зовнішньої характеристики.

4. Побудова регулювальної характеристики відрізняється від побудови зовнішньої характеристики тим, що значення напруги генератора залишають сталим і визначають значення ЕРС холостого ходу, які відповідають кожному довільно вибраному значенню струму якоря. Далі, використовуючи характеристику холостого ходу, знаходять струм збудження, необхідний для створення знайдених значень ЕРС холостого ходу.

5. Побудову кутової характеристики , яка виражає залежність активної потужності генератора P від кута вибігу ротора  при паралельній роботі з електромережею, здійснюють з використанням формули

,

де m = 3 – кількість фаз обмотки якоря генератора, – номінальна фазна напруга, – знайдена за п.1 ЕРС холостого ходу, – синхронний поздовжній опір, P – активна потужність генератора, кВт.

6. Побудову U-подібної характеристики за умови сталості активної потужності генератора починають з побудови спрощеної векторної діаграми (рис. 4), зображеної товстими лініями, яка відповідає знайденим раніше значенням , , , cosφ_ном .

Рис.4. До побудови U-подібної характеристики

Оскільки за умови експериментального знімання U-подібної характеристики активна потужність генератора постійна, то кінець вектора струму якоря при зміні струму збудження ковзає по прямій аа , а кінець вектора – по прямій bb . Тому, задаючись деяким відносним значенням струму збудження та використовуючи характеристику холостого ходу, знаходять відповідну йому ЕРС , вектор якої розташовують на діаграмі так, щоб його кінець лежав на прямій bb . Це дає можливість відкласти вектор падіння напруги на поздовжньому синхронному опорі .

Вектор струму якоря відстає від вектора падіння напруги на кут 90 , а його кінець, як було зазначено вище, лежить на прямій аа . Задаючись іншими значеннями струму збудження аналогічно знаходять інші точки U-подібної характеристики.

Мінімуму U-подібної кривої відповідає векторна діаграма (рис. 4), на якій вектори напруг та взаємно перпендикулярні. При цьому cosφ генератора дорівнює одиниці. Це так звана точка нормального збудження. Ліворуч від цієї точки розташована область недозбудження, а праворуч – область перезбудження.

.

VIK стор. 5 із 5 14.11.2020