Внешняя характеристика синхронного генератора (ЭМ)

Внешняя характеристика

Внешняя характеристика представляет собой зависимость напряжения на выводах обмотки статора от тока нагрузки: U ₁ = f (I ₁) при I_в = const; cos φ = const; п ₁ = п_иом =const. На рис. 3.4, а представлены внешние характеристики, соответст­вующие различным по характеру нагрузкам синхронного гене­ратора.

При активной нагрузке (cos φ₁ = l): уменьшение тока нагрузки I ₁ сопровождается ростом напряжения U ₁, что объяс­няется уменьшением падения напряжения в обмотке статора и ослаблением размагничивающего действия реакции якоря по по­перечной оси. При индуктивной нагрузке (cos φ < 1; инд.): увеличение U ₁ при сбросе нагрузки более интенсивно, так как с уменьшением тока I ₁ ослабляется размагничивающее действие продольной составляющей реакции якоря. Однако в случае емкостной нагрузки генератора (cos φ< l; емк.) уменьшение I ₁ сопровождается уменьшением напряжения U, что объясняется ослаблением подмагничивающего действия про­дольной составляющей реакции якоря.

Изменение напряжения синхронного генератора, вызванное сбросом номинальной нагрузки при I_в = const и n ₁ = const, называется номинальным изменением (повышением) напряже­ния, %:

100 %. (3.3)

При емкостной нагрузке генератора сброс нагрузки вызывает уменьшение напряжения, а поэтому отрицательно.

В процессе эксплуатации синхронного генератора напряже­ние U ₁ при колебаниях нагрузки поддерживается неизменным посредством быстродействующих автоматических регуляторов. Однако во избежание повреждения изоляций обмотки не должно превышать 50 %.

3.3. Регулировочная характеристика

Регулировочная характеристика показывает, как следует менять ток возбуждения генератора при изменениях нагрузки, чтобы напряжение на зажимах генератора оставалось постоянно равным номинальному: I_в = f (I ₁) при U ₁ = = U _{1 ном} = const; n ₁ = n_ном = const и cos φ ₁ = const. На рис. 3.4, б представлены регулировочные характеристики СГ.

Рис. 3.4. Внешние (а) и регулировочные (б) характерис­тики синхронного генератора

При активной нагрузке (cos φ ₁ = 1) увеличение тока нагрузки I ₁ сопровождается уменьшением напряжения U ₁, поэтому для под­держания этого напряжения неизменным по мере увеличения тока нагрузки I ₁ следует повышать ток возбуждения. Индук­тивный характер нагрузки (cos φ ₁ < 1; инд.) вызывает более резкое понижение напряжения U ₁ (рис. 3.4, а), поэтому ток возбуждения I_в, необходимый для поддержания U ₁ = U _{1 ном} , сле­дует повышать в большей степени. При емкостном же характере нагрузки (cos φ ₁ < 1; емк.) увеличение нагрузки со­провождается ростом напряжения U ₁, поэтому для поддержания U ₁ = U _{1 ном} ток возбуждения следует уменьшать.