Методичні вказівки

 

Кутова характеристика СГ для явнополюсного і для неявнополюсного генераторів розрізняється тому, що у генераторів з явнополюсними роторами Х_q <X_d, а у генераторів з неявнополюсними роторами Х_q = X_d. У синхронних машин М_ЕМ ~ Р_ЕМ, тому, що у них синхронна частота обертання, тобто ω₁ = const. Кут ψ_ном – це кут між векторами Е₀ та током обмотки статору.

Тому не важливо будувати кутову характеристику як залежність М_ЕМ= f(θ) або Р_ЕМ = f (θ). Для електроенергетики важніше потужність і тому будемо будувати залежність Р_ЕМ = f (θ):

Р_ЕМ =

Для спрощення побудови кутової характеристики рекомендовано данні розрахунків занести в таблицю, наприклад, такої форми (таблиця № 5):

Розрахуємо θ_КР: cosθ_КР = = А, де

Тоді θ_КР = arccos А

Таблиця № 5. Данні для побудови кутової характеристики.

Параметр	Розмірність	Значення кута навантаження θ, град
	θНОМ			θКР
sinθ	в.о.			0,5	0,866			0,866	0,71	0,5
*sinθ	Вт (кВт, МВт)
sin2θ	в.о.			0,866	0,866			0,866	- 1	0,866
	Вт (кВт, МВт)
*sinθ + +	Вт (кВт, МВт)

 

Відношення максимального електромагнітного моменту М_мах к номінальному М_ном має назву перевантажувальна здібність синхронної машини або коефіцієнт статичного перевантаження:

для гідрогенераторів

λ = 1,7 – 1,8 для турбогенераторів

λ = 2,0 – 3,0 для синхронних двигунів.

На рис. 3 зображено приклад кутової характеристики СГ з неявнополюсною конструкцією ротора.

При навантаженні, відповідному куту θ > θ_кр, електромагнітний момент М_ЕМ зменшується, що веде до порушення рівності обертаючого і протидіючого моментів. При цьому надмірна (неврівноважена) частина обертаючого моменту первинного двигуна

ΔМ = М₁ — (М_ЕМ +М₀)

викликає збільшення частоти обертання ротора, що веде до порушення умов синхронізації (машина виходить з синхронізму). Електромагнітний момент, відповідний критичному значенню кута (θ_кр), є максимальним М_мах. Для явнополюсних синхронних машин звичайно θ_кр = 70 - 85 эл. град.

Рис. 3. Приклад кутової характеристики СГ

з неявнополюсною конструкцією ротора