Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Статическая устойчивость СГ
Статическая устойчивость СМ, работающей с параллельно с сетью – это способность сохранить синхронные вращения(n2=n1) при изменении внешнего вращающего или тормозного момента, приложенного к валу М. Рассмотрим неявнополюсную М. Пусть СГ работает при некотором Мвн, передаваемого ему от вала ПД. При этом ось полюсов ротора будет сдвинута относительно оси суммарного потока на угол . Если Мвн увеличивается, то ротор ген-ра ускоряется → ↑ до . В рез-те Мэм↑ он уравновешивает Мвн, который возрос, т.е равновесие моментов восстанавливается и М. продолжат работать с синхронной частотой вращения. При Мвн↑→ ↑, а Мэм↓ на т.е - машина будет ускоряться. Угол при этом продолжает возрастать. Это может привести к 2-м результатам: 1) Машина может перейти в точку устойчивой работы на последних положительных полуволнах угловой хар-ки. 2)Ротор по инерции проскакивает устойчивое положение. При этом М. выпадает из синхронизма, т.е. ротор начинает вращаться с частотой, отличной от частоты вращения поля. выпадение из синхронизма – аварийный режим. Ток якоря I1 при этом периодически возрастает. При снижении нагрузки в сети: ↓→Мэм↑ Если уменьшать нагрузку далее машина может вернуться в область устойчивой работы. Если машина работает в уст.режиме при некотором , это сопровождается изменениями момента ; - стремится восстановить исходный угол - синхронизирующий момент. Ему соотв. синхр.мощность машины: - удельный синхр.момент; - уд.синхр.мощность , →max при . При равны 0. Перегрузочная способность СМ Перегрузочная способность СМ: Кп=Ммакс/Мном=Рмакс/Рн Для мощных генераторов Кп=1,6-1,7; СД: Кп=1,65 Для устойчивой работы индуцируемое сопротивление должно стрем. к мин. Для этого надо увел. возд. зазор между ротором и статором. При увеличении возд. зазора надо увел МДС М., что ведет удорожанию М. Тут идут на копромис: увеличивая возд. зазор, применяют автом. рег-ие If. При увеличении If, увел. Ef, а след-но увел. F и увел. М. Кп=Ммакс/М – устойчивость растет
Как правило СГ работают с перевозбуждением с соsφ=0,8
Для рег-ния возб-ния генераторы больш. мощности снабжают автомат. Регуляторами возбуждения (АРВ) АРВ реагирует на изменение Uc: dUc/dt; dI1/dt
Для поддержания СМ в синхронно режиме работы при снижении напр. сети применяют форсировку возбужденияю Она выполняется автоматически, она может выполняться РЗ, при этом замыкаются накоротко регулировочные реостаты в цепи возбуждения возбудителя либо надвозбудителя. Эффективность форсировки определяется коеф. Кратности предельно установившегося напряжения возбудителя:
Kf=Ufмакс/Ufн; Kf=3-5
Также хар-ся скоростью возрастания: dUf/dt.
Синхронные двигатели Если к валу СМ, работающей параллельно с сетью приложить внешний тормозной момент, вал вместе с ротором замедляется, при этом магн. Поле ротора поворачивается и отстает от поля статора на угол θ. При этом машина потребляет из сети Р и возникает вращающий э.м. момент: , который компенсирует внешний тормозной момент. . Векторные диаграммы СД могут быть построены уравнением Для неявнополюсной машины: При переходе СМ из Г режима в Д установившаяся скорость вращения машины не меняется, а меняется знак угла θ на отрицательный – θ. Э.м. мощность и момент определяется теми же соотношениями, что и для Г. Для явнополюсной машины :
Для неявнополюсной машины: ;
Участок устойчивой работы Д как и для Г, при 0< θ< θкр Перегрузочная способность СД: Трехфазные СД выпускаются на мощность от 20кВт до нескольких десятков (без учета синхронных микромащин) В зависимости от мощности двигатели выполняются на напряжение от 220В до 10кВ. При частотах от 100 до 1000 об.мин имеют явнополюсное исполнение. При частотах 1500-3000 об.мин неявнополюсное. В СД воздушный зазор меньше, чем в Г. δдв<δген Ширина полюсных наконечников Дв: 0.7τ. Ген: 0,9τ У Д. сечение демпферной обмотки больше, т.к. она исполняется для пуска. Для возбуждения СД используется или прямая электромашинная система с возбудителем на валу Д. или система самовозбуждения с полупроводниковыми выпрямителями.
Достоинства СД по сравнению с АД: 1. СД может работать с cosφ=1 (Ад не может, т.к. потребляет Q из сети), то позволяет повышать cosφ сети и уменьшить размеры двигателей по сравнению с АД, т.к. ток будет содержать только активную сост. И он будет меньше тока АД при той же мощности. СД работают с перевозбуждением и генерируют Q в сеть(cosφ=0,9 -рекоменд. Знач.) компенсирует недостаток Q. 2. Для СД: ; Для АД: - у СД меньшая чувствительность к колебаниям напряжения. 3. СД имеет постоянную частоту вращения при изменении нагрузки. Недостатки СД по сравнению с АД: 1. Более сложная конструкция –приводит к удорожанию Д и снижению надежности. 2. Сравнительная сложность пуска. 3. Сложности регулирования частоты вращения. По совокупности достоинств и недостатков СД менее выгодные, чем АД при <100кВт, однако при более высоких мощностях важно иметь высокий косинус фи, а также уменьшать габариты машины- СД предпочтительнее. 23. Характеристики СД(вместо угла ᵠ в тексте стоит угол f). U-образные характеристики аналогичны U-образным характеристикам генератора. Только угол fу двигателя принято отсчитывать от Uc. В режиме ХХ ток якоря СД не равен нулю при нормальном If: I1≠0. If=Ifн. При Рн соsf1=0.9(так проектируют). Двигатель работает в режиме недовозбуждения и потребляет реактивную мощность из сети. Рабочие характеристики: Зависимость потребляемой мощности Р1, момента на валу М2, I1,n2, КПД,cosf1,от P2. При Uc=const, fc=const, If=const. n1=n2=const , M2=f(P2) , P1=f(P2)включает полезную мощность и потери. Потери в стали не зависят от нагрузки двигателя.Механические потери зависят от частоты вращения. Потери в цепи возбуждения можно условно считать постоянными. Электрические потери в обмотке якоря прямо пропорциональны квадрату нагрузки-искажают линейность Р1=f(Р2). Соsf1=f(P2)-зависят от If. CД работают с перевозбуждением. При этом в токе якоря присутствует реактивная опережающая составляющая. При уменьшении нагрузки активная составляющая тока уменьшается, а реактивная составляющая и угол f1 увеличиваются.Следовательго соsf1- умееньшается.При увеличении нагрузки сosf1 увеличивается до того же значениия. Cosf1=max при Р2>Рн. При ХХ ток I1 является практически реактивным.По мере роста нагрузки возрастает активная составляющая тока I1 и . P1 также растёт растёт и полный ток. этой кривой такой же как и дя всех М. |
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-05-30; просмотров: 226. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |