2>
При аналізі роботи синхронних машин зазвичай використовують векторні діаграми: при якісному-спрощені діаграми, справедливі для машин, в яких відсутня насичення, а при кількісному-уточнені діаграми.
неявнополюсного машина . Для ланцюга якоря неявнополюсного синхронної машини можна написати рівняння
(1.18а)
або
, (1.18б)
де E sa - е.д.с, индуктированная в обмотці якоря потоком розсіювання; x sa -індуктивний опір, обумовлене цим потоком.
На рис. 1.23, а зображена векторна діаграма, побудована за (1.18 б ), звана діаграмою Потьє. Ця діаграма дозволяє визначити е.. д. с. холостого ходу Е 0 з урахуванням насичення машини, якщо задані напруга, струм навантаження (за величиною і фазі), характеристика холостого ходу і параметри машини. Спочатку по відомим падінь напруги будується вектор е.. д. с.
. (1.18)
В
Рис. 1.23 - Векторна діаграма синхронної неявнополюсного машини (а) і визначення е.. д. с. за характеристикою холостого ходу (б)
В
Так як Е.Д. с. Е индуктируется результуючим потоком Ф рез , який створюється результуючої М.Д. с.
В
за характеристикою холостого ходу (рис. 1.23, б) можна визначити F рез , відповідну Е.Д. с. Є. Вектор співпадає по фазі з вектором, а обидва ці вектора випереджають по фазі вектор Д– на 90 В°. p> Знаючи і параметри машини, можна знайти м.д.с. збудження
,
а потім по характеристиці холостого ходу визначити величину Е.Д. с. холостого ходу Е 0 . Вектор Д– 0 відстає від вектора на 90 В°. p> Якщо потрібно перейти від режиму холостого ходу до режиму навантаження, то побудови роблять у зворотному порядку.
Якщо машина не насичена, то векторна діаграма істотно спрощується, так як в цьому випадку складається не М.Д. с. і , а відповідні їм потоки й ел. д. с. Спрощену векторну діаграму синхронної неявнополюсного машини (рис. 1.24, а ) будують за рівнянням (1.18 б), яке з урахуванням (1.12) приймає вигляд
. (1.19а)
Оскільки падіння напруги в активному опорі обмотки статора I а r а порівняно невелика, їм можна знехтувати. Замінюючи, крім того, в рівнянні (8-19а) Д– а = - jД° а х а , отримаємо
. (1.19б)
Величину x a + x sa = x сн називають повним або синхронним індуктивним опором машини. Отже, рівняння (1.19б) може бути представлено у вигляді
. (1.19в)
Спрощена векторна діаграма, відповідна рівнянню (1.19в), зображена на рис. 1.24, б; її широко використовують при якісному аналізі роботи синхронної машини. Необхідно, однак, відзначити, що визначення Д– 0 за спрощеною діаграмі дає трохи більшу величину, ніж по точної діаграмі (див. рис. 1.23, а), в якій враховується насичення.
В
Рис. 1.24 - Спрощена векторна діаграма синхронної неявнополюсного машини з урахуванням (а) і без урахування (б) активного падіння напруги в якорі
Кут Оё між векторами Г™ і Д– 0 називають кутом навантаження. При роботі синхронної машини в генераторному режимі напруга Г™ завжди відстає від е.р.с. Д– 0 , в цьому випадку кут Оё вважається позитивним. Чим більше навантаження генератора (що віддає їм потужність), тим більше кут Оё.
Явнополюсная машина. Спрощену діаграму синхронної явнополюсной машини також можна побудувати за загальним рівнянням (1.18а), який е з урахуванням (1.15) приймає вигляд
. (1.20а)
На рис. 1.25, а наведена векторна діаграма, відповідна рівнянню (1.20а). Якщо знехтувати малою величиною r а , то
. (1.20б)
Е. д. с. Д– sa , індуковану у обмотці якоря потоком розсіювання, можна представити у вигляді суми двох складових - Д– sad і Д– saq , орієнтованих по осях d - d і q - q:
, (1.21)
де
;, (1.22)
так як
;
В
В
Рис. 1.25 - Спрощені векторні діаграми синхронної явнополюсной машини:
а-з урахуванням активного падіння напруги в якорі: б - без урахування цього падіння напруги; в-із заміною е. д. с. на реактивні падіння напруги
З урахуванням (1.22) замість (1...
