13. Работа синхронного двигателя при постоянном возбуждении и переменной мощности, угловые характеристики.

;

*sinθ – неявнополюсн. СД

*sinθ+ – явноп. СД.

;

Условия:

F- МДС (поток возб-я);

При работе двигателя с постоянным возбуждением при увеличении нагрузки (Мс) растёт угол нагрузки θ, следовательно увеличивается при этом возрастает - потребляемый из сети ток. Изменяется не только его величина, но и фаза его по отношению к напряжению сети, по сути меняется коэф. мощности сos

Угловая характеристика:

θ_кр – критический угол. Если нагрузка <М_эмmax=> СД нормально работает при n₂=n₁

M_эм2= момент, соответствующий первой части формулы

θ_кр=70..80^о

СД работает устойчиво (n₁=n₂), пока M_эм<М_эмmax;

Е сли M_эм>М_эмmax, двигатель выпадет из синхронизма или начнёт устойчиво вращаться с асинхронной скоростью.

14.Работа синхронного двигателя при постоянной мощности и переменном возбуждении.

Если пренебречь потерями в обмотке статора то мощность P_эм равна потребляемой

P_эм=P₁-m₁v₁I₁cos

Такое условие позволяет сказать,что вектор Е₁ скользит по ремой перпендикулярной вектору напряжения сети U_c

Конец вектора скользит по прямой, параллельной вектору

Активная составляющая вектора будет скользить по прямой, перпендикулярной вектору .

_{При работе СД с постоянной мощностью и при переменном возбуждении:}

1. При изменении изменяется потребляемый двигателем ток (значение и фаза). Причем существует ток возбуждения, который называется нормальным, при котором двигатель потребляет минимальный ток .Этот ток является чисто активным(называется нормальным для х.х) и ему соответствует

2. если режим недовозбуждения и тогда СД потребляет индуктивный ток, режим перевозбуждения- потребляет емкостной ток

3. Активная составляющая тока всегда максимальна в фазе с напряжение и это характеризует двигательный режим работы.

4. _{при увеличении нагрузки на валу двигателя, возрастает минимум потребляемого тока, причем сдвиг в сторону больших токов возбуждения.}

5. на ХХ потребляется некоторая мощность

15) Работа синхронного генератора(сг) под нагрузкой. Векторные диаграммы неявнополюсного и явнополюсного синхронного генераторов.

Электрическая схема СГ с нагрузкой.

Для неявнополюсной конструкции.

Вал вращает ротор со скоростью , к зажимам ОВ подается ток создается вращающийся магнитный поток ОС в проводниках ОВ индуцируется ЭДС

ЭДС создает два потока и , которые в свою очередь создают ЭДС самоиндукции и .

- синхронно вращающийся поток самоиндукции, силовые линии которого проходят через воздушный зазор и замыкаются в роторе

- поток рассеяния (силовые линии которого сцепляются с витками статора)

- главное индуктивное сопротивление ОС

- индуктивное сопротивление рассеяния ОС

- активное сопротивление ОС

Рассмотрим случай с активно-индуктивной нагрузкой: ток отстает от ЭДС на .

Пусть ток в фазе А максимальный .

Для явнополюсной конструкции.

создает два потока самоиндукции , и ЭДС по продольной и поперечной осям:

– продольная составляющая тока ;

– --поперечная составляющая тока ;

- главное индуктивное сопротивление ОС

Построение векторной диаграммы неявнополюсного СГ

Составляю уравнение напряжений для статора:

- напряжение на статоре

- результирующее ЭДС (поле статора и ротора)

− синхронное индуктивное сопротивление неявнополюсного СГ

Из векторной диаграммы следует, что при переходе от холостого хода к нагрузке при активно-индуктивной нагрузке, напряжение на зажимах статора уменьшается из-за:

1)падения напряжения на активном сопротивлении

2)падения напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния

3)размагничивающего действия МДС ОС.

Построение векторной диаграммы явнополюсного СГ

Введем продольную и поперечную ось d и q соответственно.

Уравнение напряжения на статоре: ;

- напряжение на статоре; ;

; ; ;

;

; ; ;

При переходе от холостого хода к активно-индуктивной нагрузке напряжение на статоре падает по следующим причинам:1)размагничивающее действие МДС ОС2)Из-за падения напряжения на активном сопротивлении ОС 3)Из-за падения напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния.

; ;

и - синхронные индуктивные сопротивления явнополюсного СГ по продольной и поперечной осям соответственно.