Векторная диаграмма явнополюсного генератора без учета насыщения

Можно считать, что в воздушном зазоре явнополюсного ненасыщенного синхронного генератора независимо суще­ствуют три магнитных потока: поток, созданный обмоткой возбуждения Ф_B, поток продольной реакции якоря Ф_ad и поток поперечной реакции якоря Ф_аq. Каждый из этих потоков индуцирует в обмотке якоря ЭДС. Согласно вто­рому закону Кирхгофа для обмотки якоря, подключенной к нагрузке, можно записать уравнение

В ненасыщенной машине ЭДС E_ad, индуцируемая по­током Ф_ad, будет пропорциональна продольному току I _d:

Коэффициент пропорциональности х _ad называется ин­дуктивным сопротивлением реакции якоря по продольной оси.

Для ЭДС E _aq можно записать аналогично:

Коэффициент пропорционально­сти х _aq называется индуктивным со­противлением реакции якоря по по­перечной оси. Через E ₀ обо­значена ЭДС, индуцируемая в обмотке якоря от потока возбужде­ния, созданного током I _B.

Индуцируемые в обмотке якоря ЭДС отстают по фазе от соответ­ствующих потоков и создающих их токов на угол π/2. В комплексной форме будут иметь вид

получим

По уравнению (1) на рис. 5 построена вектор­ная диаграмма явнополюсного генератора, работающего на активно-индуктивную нагрузку. При построении предполагалось, что были известны I, Е₀, ψ и параметры генера­тора. Требовалось определить напряжение генератора U. При построении диаграммы предварительно ток I раскладывают на составляющие I _d и I _q, а затем из Е ₀ вычитают векторы падений напряжения в той последовательности, как они записаны в (1). Заметим, что проведенный штриховой линией на рис. 5 вспомогательный отрезок ab, конец которого лежит на векторе Е ₀, равен:

Этот отрезок потребуется в дальнейшем для определе­ния направления вектора ЭДС Е ₀.

Преобразуем уравнение (1). Для этого вектор па­дения напряжения в индуктивном сопротивлении рассеяния обмотки якоря выразим через составляющие тока I;

Подставляя (2) в (1), после преобразования получаем

Обозначим сумму индуктивных сопротивлений при то­ке I _d через х _d:

а сумму индуктивных сопротивлений при токе I _q через x _q:

Индуктивное сопротивление x _d носит название синх­ронного индуктивного сопротивления по продольной оси, а х _q — синхронного индуктивного сопротивления по попе­речной оси.