Синхронные машины: Методические указания к типовому расчету по ЭМ

Глава 3. Указания к оформлению расчетного задания

3.1 Указания к отдельным пунктам расчетного задания

К п. 1. Следует воспользоваться рекомендациями 1, 2, 3, 4, 7.

К п. 2. Для определения точек регулировочной характе­ристики I_f=f(I) повторяют построение векторной диаграммы для четырех токов якоря в диапазоне от 0 до I_н и находят соответствующие значения тока возбуждения I_f.

К п. 3. Две точки внешней характеристики — напряжение U_н при нормальной нагрузке (I=I_н) и напряжение U=E_f при холостом ходе (I=0) и токе (возбуждения I_fн — уже най­дены в п. 1. Для определения еще двух-трех значений токов в диапазоне I=0 до I=I_н следует задаться двумя-тремя зна­чениями напряжения в диапазоне между U=U_H и U=E_f и построить (по указаниям к пункту 2) две-три регулировочные характеристики при этих напряжениях. Токи якоря, соответ­ствующие этим напряжениям, определяются точками пересе­чения линии I_f = I_fн с упомянутыми двумя-тремя регулиро­вочными характеристиками.

К п. 4 а. Под угловой характеристикой понимается зави­симость активной мощности Р (или электромагнитного момента М) от угла Θ при I_f или E_f = const и U=const. Характеристика должна быть построена для абсолютных зна­чений Р или М в диапазоне угла Θ от 0° до 180°.

В уравнение для активной мощности следует подставить ненасыщенные значения параметров x_d и x_q приведенные в табл., и ЭДС E_f, определенную из векторной диаграммы без учета насыщения при номинальной нагрузке (по спрям­ленной характеристике холостого хода, как пояснено в при­мечаниях к пунктам «а» и «б» в 4).

К п. 4 в. Под U-образной характеристикой принимается зависимость тока якоря U от тока возбуждения при постоян­ных активной мощности Р и напряжении U. Характеристика строится в абсолютных единицах.

Активная составляющая тока статора находится по заданной активной мощности.

I_a=P/(3U_н).

Затем задаются несколькими (девятью) значениями реак­тивной составляющей тока (как опережающей напряжение U, так и отстающей от напряжения U). Наибольшее значе­ние реактивной составляющей тока выбирается таким обра­зом, чтобы полный ток не превышал номинальный.

После определения тока I_а и каждого из токов I_r строят векторную диаграмму и находят ток возбуждения I_f.

К п. 4г. Частота собственных колебаний скорости ротора относительно синхронной частоты вращения при параллель­ной работе с системой может быть определена по [1, с. 634], если учесть, что для холостого хода E_f=U_н, Θ=0; для но­минального режима E_f должно быть определено с помощью векторной диаграммы без учета насыщения (как в п. 4 а), угол Θ определен по угловой характеристике (п. 4а).

К п. 5. Установившийся ток при трехфазном коротком за­мыкании определяется по [1, с. 575], при однофазном и двух­фазном — по [1, с. 649]. Ударный ток трехфазного короткого замыкания определяется по [1, с. 898, 899].

К пп. 6, 10. Следует воспользоваться рекомендациями 5, 6.

К п. 7. Ток, cosφ и полная мощность при номинальном режиме были определены в п. 1. Для определения тока и cosφ при увеличении U на 10% следует воспользоваться ре­комендациями 5, 6, пренебрегая при расчете активной состав­ляющей тока потерями в машине.

После определения по рекомендации 6 активной состав­ляющей тока при увеличенном напряжении нужно задаться несколькими значениями реактивной составляющей тока и найти (с помощью построения векторных диаграмм при U=1,1U) зависимость тока возбуждения от тока якоря. Ток якоря I и cosφ, которые требуется найти, соответствуют по этой зависимости номинальному току возбуждения.

К п. 8. Следует воспользоваться рекомендациями 5, 6, Пренебрегая при определении активной составляющей тока потерями в машине.

  1         2