maszyny synchroniczne - stan ustalony.pdf - we. pb. edu - Mariasz

STAN USTALONY MASZYNY SYNCHRONICZNEJ:

Charakterystyka biegu jałowego:

U=f(I f )

n=const

U N

I f

I f0N

I 0 - znamionowy prąd wzbudzenia przy biegu jałowym

( −

M d

Zależność indukcyjności wzajemnej od indukcji

Charakterystyki zewnętrzne :

U=f(I), n=const I f =const cos ϕ =const

-zależność napięcia na zaciskach od prądu twornika przy stałej wartości prędkości

kątowej, stałym prądzie wzbudzenia i przy stałym współczynniku mocy

1 – obciążenie indukcyjne

2 – obciążenie rezystancyjne

2 – obciążenie pojemnościowe

U N

I N

- 1 -

Zmienność napięcia:

∆

ifN

−

if U - napięcie indukowane przez strumień magnesów (bez reakcji twornika), czyli

przy I=0

∆ 0.4 (dla znamionowych warunków obciążenia, zwykle cos ϕ =0.8

Charakterystyki regulacyjne :

I f =f(I) n=const U=const=U n cos ϕ =const

1 – obciążenie indukcyjne

2 – obciążenie rezystancyjne

2 – obciążenie pojemnościowe

I f

I nf

I N

Przy znamionowym cos ϕ , znamionowym prądzie twornika, prąd wzbudzenia

dla utrzymania napięcia znamionowego musi być 2-2.5 raza większy niż znamionowy

prąd wzbudzenia przy biegu jałowym:

Charakterystyki zwarcia ustalonego symetrycznego

I=f(I f ) n-=const

(

−

fNr

−

I N

I fzN

I f

I fzN – znamionowy prąd wzbudzenia przy zwarciu

- 2 -

Dla uproszczonego schematu zastępczego maszyny (z pominięciem

rezystancji) otrzymamy przy zwarciu maszyny:

I =

Przy prądzie wzbudzenia równym znamionowemu prądowi wzbudzenia przy

biegu jałowym (przy I f =I f0N )

−

I,U

U N

I N

I z0

I f0N

I fzN

I f

Stosunek zwarcia:

0 =

−

fzN

fzNr

Wyznaczanie reaktancji synchronicznej podłużnej (nasyconej)

Wyznaczanie reaktancji synchronicznej podłużnej (nienasyconej)

- 3 -

Charakterystyka biegu jałowego: U=f(I f )

[V] U f

600

500

400

U n

300

200

100

U rem

I f

[A]

0,2

0,4

0,6

0,8

I foN

1,2

1,4

1,6

1,8

∆ I f

Charakterystyka zwarcia

[A]

I n

I Zo

I f

0,2

0,4

0,6

0,8

1,2

∆ I f

I fz2

I fo

I fz

u f , i Z , x d

1,80

1,60

1,40

1,20

1,00

I Zo

0,80

I BC

0,60

0,40

0,20

i f

0,00

0,50

1,00

I f

1,50

2,00

I fg

I foN

Charakterystyka biegu jałowego, zwarcia i przebieg reaktancji X d w jednostkach

względnych.

I fzN

- 4 -

Charakterystyka obciążenia:

- zależność napięcia na zaciskach prądnicy od prądu wzbudzenia przy stałym

współczynniku mocy, stałym prądzie i stałej prędkości obrotowej:

U=f(I f ) n=const I=const cos ϕ =const

Największe znaczenie ma charakterystyka przy obciążeniu czysto

indukcyjnym (cos ϕ =0 ind) i przy prądzie znamionowym:

U r

A’

B’

O’

C’

I fr

W punkcie B – znamionowy prąd wzbudzenia przy zwarciu:

Trójkąt ABO nazywamy trójkątem zwarciowym (trójkątem Potiera):

AC – odpowiada spadkowi napięcia na reaktancji rozproszenia

OB. – odpowiada znamionowemu prądowi wzbudzenia przy zwarciu

CB – odpowiada za reakcję twornika

OC – odpowiada przepływowi wypadkowemu

Wyznaczanie trójkąta Potiera:

- punkt B – z próby zwarcia

- od punktu B’ wykreśla się odcinek B’O’

- z punku O’ kreślimy prostą równoległą do prostoliniowego odcinka

charakterystyki magnesowania

- - prosta ta przecina charakterystykę biegu jałowego w punkcie A’

Moment maszyny synchronicznej w stanie ustalonym:

Przy pominięciu rezystancji twornika – dla dużych maszyn synchronicznych

założenie to jest bardzo dokładne- tzn. przy założeniu, że sprawność maszyny jest

równa 100%, moc mechaniczna jest równa mocy pobranej (odebranej) od strony

obwodu elektrycznego, wówczas dla maszyny cylindrycznej (bieguny ukryte)

z uproszczonego wykresu wskazowego wynika:

mUI

cos

sin

φ - kąt pomiędzy prądem a napięciem na zaciskach maszyny

ϑ - kąt pomiędzy wartością napięcia indukowanego przez prąd wzbudzenia (s.em.) a

napięciem na zaciskach maszyny

Moment mechaniczny można wyrazić zależnością:

- 5 -

maszyny synchroniczne - stan ustalony.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: