згідно (1.30) до появи струму Д° а . Вектор цього струму випереджає на 90 В° вектор - jД° а x сн і зрушать щодо вектора Г™ на деякий кут П†, менший 90 В°. При роботі в розглянутому режимі генератор віддає в мережу активну потужність P = mUI a cosП† і на вал його діє електромагнітний гальмівний момент, який врівноважує поводить момент первинного двигуна, внаслідок чого частота обертання ротора залишається незмінною. Чим більший зовнішній момент прикладений до валу генератора, тим більше буде кут Оё, а отже, струм і потужність, що віддаються генератором в мережу.
В
Рис. 1.32 - Спрощені векторні діаграми неявнополюсного синхронної машини при паралельній роботі з мережею в режимах:
а - холостого ходу, б-генераторному; в-руховому
Якщо до валу ротора докласти зовнішній гальмівний момент, то вектор Д– 0 буде відставати від вектора напруги Г™ на кут Оё (рис. 1.32, в ). При цьому виникає струм I а , вектор якого випереджає на 90 В° вектор - jД° а х сн і зрушать на деякий кут П† щодо вектора напруги Г™. Так як кут П†> 90 В°, активна складова струму знаходиться в протифазі з напругою Г™ машини. Отже, в розглянутому режимі активна потужність Р = тГ™Д° а соsП† забирається з мережі і машина працює двигуном, створюючи електромагнітний обертальний момент, який врівноважує зовнішній гальмівний момент; частота обертання ротора при цьому знову залишається незмінною.
Таким чином, для збільшення навантаження генератора необхідно збільшувати прикладений до його валу зовнішній момент (тобто обертальний момент первинного двигуна), а для зменшення навантаження - зменшувати цей момент. При зміні напрямку зовнішнього моменту (якщо вал ротора не обертається, а гальмувати) машина автоматично переходить з генераторного режиму в руховий.
Регулювання реактивної потужності. Якщо у машині, підключеної до мережі і працює у режимі холостого ходу (рис. 1.33, а ), збільшити струм порушення I в , то зросте е. д. с. Е 0 (рис. 1.33, б) і по обмотці якоря буде проходити струм I а , величина якого згідно (1.30) визначається тільки індуктивним опором х сн машини. Отже, струм Д° a буде реактивним: він відстає по фазі від напруги Г™ на кут 90 е або випереджає на той же кут напруга мережі Г™ з . br/>В
Рис. 1.33 - Спрощені векторні діаграми неявнополюсного синхронної машини при паралельній роботі з мережею, відсутності активного навантаження і зміні е.. д. с. Е 0 шляхом регулювання струму збудження:
а - при E 0 = U з ; б - при Е 0 > U з ; в-прі E 0 c
При зменшенні струму збудження струм Д° а змінить свій напрямок: він буде випереджати на 90 В° напруга Г™ (рис. 1.33, в) і відставати на 90 В° від напруги Г™ з . Таким чином, при зміні струму збудження змінюється лише реактивна складова струму Д° а , тобто реактивна потужність машини Q = mUI a sinП†. Активна складова струму Д° a в розглянутих випадках дорівнює нулю. Далі овательно, активна потужність Р ел = 0, і машина працює в режимі холостого ходу.
При роботі машини під навантаженням мають місце ті ж умови: при зміні струму збудження змінюється лише реактивна складова струму I а , тобто реактивна потужність машини Q. Режим порушення синхронної машини, при якому реактивна складова струму Д° a дорівнює нулю, називають режимом повного або нормального збудження. Якщо струм порушення I в більше струму I в.п , при якому має місце режим повного збудження, то струм I а містить відстаючу від U реактивну складову, що відповідає активно-індуктивному навантаженні генератора. Такий режим називають режимом перезбудження. Якщо струм порушення I в менше струму I в.п , то струм I а містить реактивну складову, випереджальну напруга U, що відповідає активно-ємнісний навантаженні генератора. Такий режим називають режимом недовозбужденіем.
В
Рис. 1.34 - Визначення активної і реактивної потужностей за спрощеними векторним диаграммам неявнополюсного (А) і явнополюсного (b) синхронних генераторів
Виникнення реактивної складової струму I a фізич...
