putere electromagnetică

Pentru un studiu mai detaliat al proprietăților unei mașini sincrone care funcționează în paralel cu o rețea puternică, vom găsi ceea ce determină puterea electromagnetică. Notăm această putere prin rem. Generator este egală cu puterea electrică totală a înfășurarea statorului constând dintr-o putere P electric = mU # 966;, cos dat generator de la rețea, iar pierderile electrice în bobina Ti 2 ra. T. E. Rem = Ti + 2 P ra.

Rem putere electromagnetică transmisă prin câmpul stator rotativ. Acesta este obținut prin convertirea unei părți a puterii mecanice furnizată la arborele generatorului. O altă parte a acestei puteri mecanice este disipată în pierderi mecanice și magnetice.

Neglijăm pierderile electrice în înfășurarea statorului. Apoi, avem: Ram = P. O diagramă simplificată a generatorului sincron la Ira = 0 este prezentată în Fig. 4-63 (fri la Fig. 4-27). Din această diagramă se obține vectori proeminente pe direcția de stres și multiplicatoare proiecția mI:

Conform diagramei în aparat există două flux magnetic (Figura 4-63.) Discretizarea cu bobina statorului: debit. create de NS excitație lichidare și inducerea emf . iar fluxul statoric generat de NS înfășurări statorice și condiționarea sincron reactanță inductivă a înfășurării statorului. XC

Fig. 4-63. Figura generator sincron
(La încheierea zilei ecuației puterii electromagnetice).

De fapt, cu înfășurarea statorică cuplează un singur flux rezultat. obținută prin acțiunea combinată a n. a. rotor și stator. El aduce în FME înfășurare statorică . care este în funcțiune în paralel cu o rețea puternică neschimbată. În consecință, de asemenea, rămâne neschimbat.

Fig. 4-63 se arată că, atunci când generatorul la sarcina care rezultă din fluxul de curgere din spatele la un unghi # 952;, precum și o rudă. Această fază schimbare de timp corespunde același schimb spațială între axa mașinii și care rezultă axa pol câmp, adică între vectorii spațiale Fp și FB (în general, la perechi p pol de unghi spațial de p ori mai puțin temporare; ... Figura 4-63 p = 1).

Arătăm că unghiul # 952; Aceasta definește puterea activă a mașinii sincrone, care va fi cea mai mare la # 952; = 90 °, care este o trăsătură caracteristică a mașinii sincrone.

Dependența Rem putere electromagnetică sau cuplul electromagnetic asupra unghiului # 952; vom găsi cu ajutorul diagramei din Fig. 4-63.

Substituind în (4-57) valoarea găsită cos # 966;, obținem:

Din această ecuație rezultă că cuplul electromagnetic depinde de unghiul # 952;, tensiune U. sincrone xc reactanță inductivă și E0. t. e. FB de excitație. și xc și E0 corespund aici pentru o mașină nesaturat.

cuplul electromagnetic în aparat sincron funcționează întotdeauna în direcția de scădere a unghiului # 952;., M E. caută să pună rotor, astfel încât axa pol coincide cu axa câmpului.

Fig. 4-64 arată curba Pem (sau Mem) a unghiului # 952;, care se numește caracteristicile unghiulare ale mașinii sincrone. Cu ajutorul acestei caracteristici, putem explora mai în detaliu activitatea mașinii sincron, referindu-se la stabilitatea sa, adică. E. capacitatea sa de a rămâne în sincronizare.

Să presupunem că mașina este în funcțiune generatorul cu o sarcină nominală Rem.n (fig. 4-64). În consecință, această sarcină în mașină este creat cuplul electromagnetic. care acționează împotriva rotației. În cazul în care cuplul aplicat la axul generatorului sincron de la primul motor, echilibrat de momentul de rezistență Mem.n. rotorul mașinii se rotește cu viteză uniformă. În cazul în care cuplul aplicat axului cu o cantitate mică crește și apoi dispare la valoarea fosta, apoi rotorul, primind mai multe împinge zabezhit înainte; unghiul dintre câmpul rezultant și axele polilor, astfel, a făcut egal cu # 952; n + # 952, respectiv, și un moment electromagnetic este egal cu:

Momentul de frânare al generatorului va acum o mai mare cuplu aplicat arborelui asupra valorii. De aceea, rotorul începe să se decelereze.

Echilibrul dintre momentele mașinii de forță și generatorul nu se produce imediat. Datorită inerției unghiului pieselor rotative # 952;, scade și devine mai mic decât unghiul # 952; n. în care momentele sunt egale. În acest caz, generatorul cuplul de frânare este mai mică decât în ​​momentul în care motorul principal. Diferența dintre ele (fig. 4-64) va determina accelerarea unghiului rotorului # 952; începe să crească.

Astfel, fluctuațiile apar unghi # 952; despre valorile # 952; n sau, echivalent, frecvența unghiulară de oscilație a rotorului cu privire la frecvența unghiulară sincron # 969; s. Aceste fluctuații sunt, de obicei dispar rapid datorită acțiunii de frânare a curenților care apar în circuitul închis al rotorului, deoarece acesta din urmă se rotește în timpul vibrației este mai rapid sau mai lent câmp.

In cadrul schimbării unghiului # 952; la 0 la 90 ° (care corespunde părții grase trasată de sinusoide în Fig. 4-64), în timpul funcționării generatorului perturbațiilor mici, t. e. la un mic unghi devieri # 952;, va fi stabil.

În cazul în care valoarea # 952; = 90 ° se obțin prin puterea maximă

și în consecință, cuplul electromagnetic maxim

putere Rem.m (sau Mem.m cuplu) determină o limită de stabilitate statică a mașinii, adică. Capacitatea E. de a menține sincronism cu operare perturbatii mici. Cu o creștere treptată (lentă) de putere este crescut de la zero la Rem.m. putem presupune că tranziția de la un regim staționar la altul nu este însoțită de apariția unor curenți în circuitele de rotor, sau incrementul de energie cinetică, funcționarea mașinii este stabilă. Odată cu creșterea în continuare a capacității de pe axul mașinii de peste Rem.m. cade din sincronism.

generator de locuri de muncă în regiunea de schimbare a unghiului corespunzător # 952; o 90-180 °, nu poate fi susținut. Dacă în acest domeniu pentru a lua orice punct, de exemplu, A (fig. 4-64), activitatea în acest punct corespunde unui echilibru instabil. Practic, nu poate exista un cuplu lung de egalitate de deplasare sau partea generatorului. încălcarea accidentală a acestei egalități în plumb la punctul A sau trecerea la funcționarea constantă, în cazul în care cuplul de frânare al generatorului depășește un anumit punct al primului vehicul, sau la pierderea sincronismului, în cazul în care cuplul a primului vehicul pentru a crește ușor. În acest din urmă caz, valoarea # 952; de la 180 ° la 360 ° momentul electromagnetic este îndreptată în aceeași direcție, care este îndreptată spre punctul principal al motorului, care va accelera în continuare a rotorului. Atunci când rotorul este menținut valoarea # 952; = 360 ° (care corespunde # 952; = 0), cuplul electromagnetic va fi din nou îndreptată împotriva cuplului primului vehicul. Dacă acum cu unghiul # 952; de la zero și apoi frânare frână cuplul poate rotirea rotorului, pentru a evita traversarea unei valori ce se misca # 952; = 180 °, atunci mașina după oscilațiile vor funcționa în mod stabil în orice punct caracteristic unghiulară care corespunde unei schimbări # 952; de la 0 la 90 °.