Синхронный генератор 3

Реферат

по электротехнике

на тему:

«Синхронные генераторы»

Выполнил: ст. группы МЗ-03-10

Воробьев К.Ю

Содержание

1. Синхронные генераторы и их характеристики………………………………….3

2. Ресурсные характеристики обмотки статора синхронного генератора……….14

3. U-образная характеристика синхронного генератора…………………………..13
1. Синхронные генераторы и их характеристики

На рис. 1 показаны внешние естественные характеристики трехфазного синхронного генератора, иллюстрирующие зависимость напряжения U г на его зажимах от тока обмотки статора Ir при заданном коэффициенте мощности приемников соs φ = const, неизменном токе возбуждения в обмотке ротора IB = const и постоянной частоте вращения ротора, чему отвечает неизменная частота переменного тока f=const. Эти характеристики могут исходить как из общей точки (0, Е_гx ), отвечающей режиму холостого хода, так и пересекаться в точке (_{Iг ном} , U _{г ном} ), соответствующей номинальной нагрузке. Первые характеристики

Рис. 1.1. Внешние характеристики трехфазного синхронного генератора при изменении нагрузки с заданным коэффициентом мощности нагрузки: а - от режима холостого хода до номинальной; б - от номинальной до режима холостого хода

позволяют определить изменение напряжения генератора при увеличении нагрузки от режима холостого хода до номинального тока, а вторые - при снижении нагрузки от номинальной до режима холостого хода.

Основной естественной внешней характеристикой синхронного генератора считают кривую Uг (Iг), полученную при симметричном режиме, коэффициенте мощности приемников cos φ = 0,8 и φ > 0.

Для поддержания напряжения синхронного генератора неизменным при переменной нагрузке приходится регулировать ток возбуждения IB в обмотке ротора по закону, определяемому регулировочными характеристиками, крутизна которых зависит от характера нагрузки и ее коэффициента мощности (рис. 6.6). Так, при увеличивающемся токе нагрузки, отстающем по фазе от напряжения на угол φ > 0, возникает размагничивающее действие реакции якоря и соответствующая регулировочная характеристика поднимается, а при возрастающем токе нагрузки, опережающем по фазе напряжение на угол φ < 0, она снижается вследствие подмагничивающего действия реакции якоря.

Регулировочные характеристики дают возможность установить пределы изменения синхронного генератора и выбрать аппараты для регулирования напряжения. Регулировать ток возбуждения при изменении нагрузки генератора можно, изменяя сопротивление обмотки возбуждения.

Регулировать ток возбуждения при изменении нагрузки генератора, который на тепловозе работает в качестве возбудителя основного тягового генератора, можно не только воздействуя на регулирующий реостат R_p , но и автоматически, что особенно удобно при синхронных генераторах с самовозбуждением (рис. 1.3). Здесь при холостом ходе генератора вторичные обмотки вольтодобавочного трансформатора Трв играют роль дросселей, снижающих напряжение на зажимах согласующего трансформатора Трс, через который питаются полупроводниковые диоды В. При увеличении нагрузки генератора в этих обмотках наводится ЭДС, в результате чего напряжение на диодах возрастает и увеличивается ток возбуждения генератора, что приводит к относительной стабилизации напряжения на его зажимах.

Электромагнитная мощность трехфазного синхронного генератора Pэм - мощность, передаваемая электромагнитным путем обмотке статора вращаемым ротором и отличающаяся от мощности P2внешней цепи только на мощность 3R2I 2 отвечающую потерям электрической энергии в обмотке статора, определяется выражением

гдеR₂ - активное сопротивление фазы обмотки статора.

Рис. 1.2. Регулировочные характеристики трехфазного синхронного генератора при различном коэффициенте мощности приемников

Поскольку потери электрической энергии в обмотке статора незначительны, можно считать, что мощности P_эм и P₂ практически одинаковы. Поэтому электромагнитную мощность находят:

Поскольку электромагнитная мощность P_эм зависит от ЭДС холостого хода Е_х , определяемой током возбуждения I_в , то некоторым перевозбуждением машины можно увеличить максимальную электромагнитную мощность, при этом повышается статическая устойчивость работы машины, но также усиливается нагрев обмотки ротора.

Рис. 1.3. Схема трехфазного синхронного генератора с самовозбуждением

Работа трехфазных синхронных машин в генераторном режиме сопровождается потерями энергии, которые аналогичны потерям в асинхронных машинах. Эффективность работы трехфазного синхронного генератора характеризует КПД, который при симметричной нагрузке находят по формуле

где U_л и I_л - действующие линейные напряжения и ток;

ΔP - суммарные потери, отвечающие данной нагрузке машины.

Максимальное значение КПД синхронного генератора отвечает нагрузке, близкой к номинальной, и составляет для машин средней мощности 0,88-0,92, а для генераторов большой мощности доходит до 0,96-0,99 (рис. 1.4).

Электромагнитный момент синхронного генератора определяется выражением

Ос

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать