При активно-индуктивной нагрузке ток статора можно разложить на две составляющие:
Продольную Id = I1×sinΨ и
поперечную Iq = I1×cosΨ, где Ψ – угол между э.д.с. Е1 генератора и током I.
Соответственно м.д.с статора F1 разлагается на продольную
Fd = F1×sinΨ и поперечную Fq =F1×cosΨ,
Смешанный ток образует в обмотке статора падения напряжения E1d = jX1d×Id на продольном сопротивлении и
E1q = jX1q×Iq на поперечном сопротивлении.
Кроме этого напряжение падает на сопротивлении рассеяния
Eσ = jXσ×I1 и на активном сопротивлении Ur = r×I1.
Векторные диаграммы синхронного генератора.
Уравнение напряжений для явнополюсной машины имеет вид
U1 = E1 – E1d – E1q – Eσ – Ur = E1 – jX1d×Id–jX1q×Iq - jXσ×I1- r×I1
Векторная диаграмма явнополюсного генератора при активно-индуктивной нагрузке.
Порядок построения диаграммы:
1) Откладываем Е1.
2) Под углом Ψ от Е1 откладываем ток I1.
3) Откладываем проекции составляющих тока I1,I1d -перпендикулярно Е1 и I1q– параллельно Е1.
4) От начала вектора Е1 откладываем вниз Е1d и Е1q перпендикулярно соответственно векторам I1q и I1d.
5) Перпендикулярно току I1 откладываем Е1σ и параллельно току I1×r1.
6) Соединяем нулевую точку диаграммы с началом вектора I1×r1 и получаем вектор напряжения U1 генератора.
Вывод.
При активно-индуктивной нагрузке ток I1 отстаёт от э.д.с. Е1 на угол Ψ, а от напряженияU1 на выводах генератора на угол φ.
Результирующее поле искажено из-за активной составляющей и уменьшено из-за размагничивающего влияния индуктивной составляющей токаI1. Поэтому э.д.сЕ1 и напряжение U1имеют несинусоидальную форму и по величине уменьшены.
Векторная диаграмма явнополюсного генератора при активно-емкостной
Нагрузке.
Вывод.
При активно-емкостной нагрузке ток I1 опережает э.д.с. Е1 на угол Ψ, а напряжения на выводах генератора на угол φ. Результирующее поле искажено, но увеличино из-за намагничивающего влияния емкостной составляющей тока. Поэтому э.д.сЕ1 и напряжение U1имеют несинусоидальную форму, но по величинеU1увеличино.
Векторные диаграммы неявнополюсного генератора.
В неявнополюсном генераторе реактивные сопротивления Xad = Xaq так как ротор круглый и не имеет воздушных промежутков между полюсами. Поэтому эти сопротивления заменяют на одно синхронное Хс =Xad + Xaq +Xσ.
Уравнение напряжений для неявнополюсного генератора упрощается и имеет вид:
U1 = E1 –jXс×I1 - r×I1
Векторные диаграммы неявнополюсного генератора при смешанной нагрузке.
а) б)
Векторная диаграмма неявнополюсного генератора
А) при активно-индуктивной нагрузке, б) при активно-емкостной нагрузке.
2020-09-24
99
