Регулировочных характеристик

Рис. 12. Регулировочные характеристики

163. Внешняя характеристика U_* = f (I _*).

Внешнюю характеристику можно построить, используя семейство регулировочных характеристик (рис. 12). Из точки, соответствующей U_* = 1 и I _*=1, проведем прямую параллельно оси абсцисс. Точки пересечения этой прямой с регулировочными характеристиками дадут значения тока I _*при U_* = 1,1 и U_* = 1,15. Значение U_* при I _*=0 получим по характеристике холостого хода для I _вн*. Данные расчета сведены в табл. 6.

Таблица 6

I _*		0,5	0,7
U_*	1,26	1,15	1,1

По данным табл. 6 на рис. 13 построена внешняя характеристика.

Рис. 13. Внешняя характеристика

164. U -образная характеристика I_*=f().

При построении U -образной характеристики должно быть обеспечено выполнение условий = const и = const. Принимая во внимание, что , можно отметить, что активная составляющая тока якоря также постоянна.

Для U -образной характеристики при U_* = U _{н *} и Р _*= Р _*н=cosφ=0,8 активная составляющая тока равна 0,8. Для характеристик при , например при , активная составляющая = 0,9·0,8 =0,72 и т.д.

U -образную характеристику для случая Р _*=0,8; U_* = U _{н *} строим следующим образом. Откладываем по оси абсцисс в масштабе вектор напряжения . С ним совпадает по направлению вектор активного тока I _н*cosφ_н (рис. 14). Затем задаемся несколькими значениями тока I _*, например двумя I₍₁₎ _*=1, I₍₂₎ _*=0,9 для индуктивной нагрузки (φ>0), одним для активной нагрузки I₍₃₎ _*= = I _н*cosφ_н и одним I₍₄₎ _*=0,88 для емкостной нагрузки (φ<0), и размещаем их, как показано на рис. 14. Определяем для этих токов углы φ.

Рис. 14. Векторные диаграммы

(к построению U -образной характеристики)

Рис. 15. Диаграмма Потье (к построению U -образной характеристики)

Для каждого значения I _(1,2,3,4)*и φ_(1,2,3,4) строим диаграмму Потье, как это делалось при построении регулировочных характеристик (рис. 15).

Данные расчёта сводим в табл. 7

Таблица 7

		1,32	1,85	2,25
I _*	0,88	0,8	0,9	1,0

По данным табл. 7 строим U -образную характеристику (рис. 16).

U -образная характеристика I_*=f() может быть построена без учёта насыщения магнитопровода. При этом будем считать синхронную машину неявнополюсной (аналогично допущению при построении диаграммы Потье) с синхронным индуктивным сопротивлением . Учтём ранее указанное соотношение , откуда следует постоянство активной составляющей тока якоря . С другой стороны, электромагнитная мощность неявнополюсной машины . Пренебрегая незначительной разницей между его выходной электрической и электромагнитной мощностями, будем считать, что выполнение условия постоянства мощности, необходимого для построения U -образной характеристики, обеспечивается также постоянством произведения (т.к. остальные параметры формулы для определения являются постоянными). Следствием полученных условий построения U -образной характеристики, а именно: и , является то, что конец вектора тока якоря при изменении угла φ перемещается вдоль линии тока I, а конец вектора ЭДС возбуждения – вдоль линии ЭДС E (рис.17). Промежуточные относительные значения тока якоря и возбуждения могут быть получены пропорциональным пересчётом соответствующих длин векторов тока якоря и ЭДС возбуждения по отношению к указанным величинам для базовой векторной диаграммы для номинального режима (на рис.17 базовая диаграмма 1 выделена утолщёнными линиями). С учётом допущения о неучёте насыщения можно считать . В качестве примера на рис. 17 показано построение диаграмм для отстающего (1), активного (2) и опережающего (3) тока для номинальной мощности, а также для активного (2^’) тока при 50 % процентной мощности.