На кривой провала напряжения можно выделить три точки, характеризующие: первоначальный провал напряжения (D U 0 min); максимальный провал напряжения (D Umin); время восстановления (tв), соответствующее вхождению напряжения в зону, определяемую точностью поддержания напряжения ±3 % (D Um (t)£Ö2D Uу.) На значения перечисленных показателей влияют разные факторы. Если D Umin и tв определяются характеристиками системы регулирования напряжения, в частности, ее быстродействием, то D U 0 min является следствием проявления процессов, происходящих в электрических машинах в момент нарушения режима их работы. Современные быстродействующие системы стабилизации напряжения обеспечивают tв £100 мс. В таких системах масимальным провалом напряжения является первоначальный провал (D Umin =D U 0 min) – кривая «1» на рис.3.2.
Рис. 3.2. Огибающая напряжения генератора с быстродействующим 1 и инерционным 2 регуляторами напряжения при набросе и сбросе 3 мощной нагрузки
В синхронных генераторах ток каждой фазы создает пульсирующее поле. Пульсирующие поля трех фаз сдвинуты в пространстве и времени относительно друг друга на 120 °. Три пульсирующих поля, сдвинутых в пространстве и времени на 120 °, образуют вращающееся синхронно с ротором поле. Ориентация вращающегося поля статора относительно основного поля машины, создаваемого обмоткой возбуждения, находящейся на роторе, зависит от вида нагрузки (cosj ). Активная нагрузка (cosj = 1) создает поле, которое, с определенными допущениями, можно считать расположенным перпендикулярно основному полю ротора. Поле, создаваемое индуктивной нагрузкой (cosj = 0), направлено встречно основному полю, а емкостной - согласно. Воздействие магнитодвижущей (намагничивающей) силы (МДС) обмотки статора, равной F=IW, W – число витков обмотки, на МДС обмотки возбуждения принято называть реакцией якоря.
В СЭЭС синхронный генератор работает на смешанную, активно – индуктивную нагрузку с cosj»0,8. Однако, для выяснения вопроса о природе возникновения D U 0 min и факторов, определяющих его значение, ограничимся рассмотрением индуктивной нагрузки. При включении мощной реактивной нагрузки возникает размагничивающая реакция якоря. Согласно закону электромагнитной инерции Э.Х.Ленца (при всяком изменении магнитного потока, сцепляющегося с каким-либо проводящим контуром, в последнем возникают силы электрического и механического характера, стремящиеся сохранить постоянство магнитного потока) ток в обмотке ротора возрастет, чтобы скомпенсировать уменьшение потока. Характер изменения напряжения и тока возбуждения в генераторе без регулятора (а) и с регулятором напряжения (б) при набросе индуктивной нагрузки иллюстрирует рис. 3.3. Сброс нагрузки сопровождается этими же явлениями, а кривые переходного процесса имеют зеркальный вид.
2017-10-25
473
