Синхронные машины: Методические указания к типовому расчету по ЭМ

Глава 2. Общие указания

Размагничивающее влияние поперечной МДС F_q на про­дольное поле эквивалентируется продольной МДС возбуждения

F_qd=ξ_qd F_aq

где ξ_qd — коэффициент, зависящий от Е_r (по рис. 2).

Направления комплексов МДС на векторной диаграмме должны быть следующими:

МДС F совпадает по направлению с током ;

МДС F совпадает по направлению с током ;

МДС  всегда отстает от ЭДС E_rd на угол π/2.

Насыщенные значения индуктивных сопротивлений взаи­моиндукции также выражаются через коэффициенты ξ_d и ξ_q,:

,

.

При известных токах  и  с помощью этих параметров могут быть найдены ЭДС

 и ,

соответствующие этим токам, и затем по спрямленной в на­чале координат характеристике холостого хода графически определены (см. рис. 1) эквивалентные МДС F_ad и F_aq. В этом случае отпадает необходимости в расчете МДС F_d, F_q, и коэффициентов k_ad, k_aq.

Результирующая МДС по продольной оси F_rd, соответст­вующая ЭДС E_rd и опережающая последнюю на угол π/2, представляет собой сумму всех МДС, которые действуют по продольной оси

.

Откуда МДС возбуждения при нагрузке, определяемой из векторной диаграммы, равна

.

Порядок построения диаграммы.

1. В произвольном масштабе откладывается вектор тока I в относительных единицах (единице тока может, например, соответствовать отрезок длиной 50 или 100 мм).

2. Под углом φ к вектору тока I строится вектор напря­жения U в относительных единицах. Масштабы для напря­жений и МДС удобно выбрать такими же, как на нормальной характеристике холостого хода (единице напряжения может, например, соответствовать отрезок длиной 100мм, единице МДС — отрезок 50 мм).

3. Далее откладывается вектор jx_σI, длина которого в выбранном масштабе соответствует напряжению x_σI в отно­сительных единицах. Определяется результирующая ЭДС в относительных единицах E_r.

4. Для определения направления вектора ЭДС Е (или угла ψ) к вектору jx_σI прибавляется вектор jx_aqнI.

5. Определяются продольная I_d и поперечная I_q состав­ляющие тока.

6. По продолжению прямолинейного участка характери­стики холостого хода определяется магнитодвижущая сила обмотки возбуждения F_ad, эквивалентная продольной МДС обмотки якоря. МДС F_ad в относительных единицах соответ­ствует напряжению x_adнI_d в относительных единицах, где x_adн=x_adξ_d по рис.2. На диаграмме МДС F_ad совпадает по направлению с током I_d.

7. Результирующая МДС F_rd соответствует по характеристике холостого хода ЭДС E_rd

,

где

,

 по рис.2.

На диаграмме комплекс МДС F_rd опережает на π/2 ЭДС E_rd.

8. По продолжению прямолинейного участка характеристики холостого хода определяется МДС F_aq, эквивалентная поперечной МДС якоря.

МДС F_aq в относительных единицах соответствует напряжению  в относительных единицах.

9. Рассчитывается МДС F_qd=ξ_qdF_aq эквивалентная размагничивающему влиянию поперечной МДС на продольное поле (ξ_qd по рис.2). На диаграмме эта МДС откладывается в виде комплекса, отстающего на π/2 от ЭДС Е_rd.

10. МДС обмотки возбуждения в относительных единицах

F_f=F_rd-F_ad-F_qd.

11. Ток возбуждения в абсолютных единицах (амперах)

I_f=I_fxF_x.

Примечание. При построении диаграммы без учета насыщения следует пользоваться характеристикой холостого хода, полученной путем продолжения прямолинейного участка нормальной характеристики.

Коэффициенты насыщения принимают в этом случае следующие значения:

ξ_q= ξ_d =1; ξ_qd=0.

Для построения диаграммы без учета насыщения можно также обратиться к [1, с. 548].

1         2         3         4         5