Характеристику генератора

Определить ЭДС якоря при номинальном режиме работы, двигателя. Построить естественную механическую характеристику двигателя.

Пример 9.2. Для двигателей примера 9.1 определить полное сопротивление пускового реостата г, если требуется получить начальный пусковой момент М„ = 2,5 Мном. Построить искусственную механическую характеристику двигателя .с сопротивлением г.

т. е. определить и(/я) - электромеханическую характеристику двигателя.

При дальнейшем увепичении отрицательного скольжения момент уменьшается. Таким образом, характеристика MTO (s) генератора в общем напоминает такую же характеристику двигателя и является ее продолжением в третьем квадранте системы координат ( 14.25).

Недостатком такого регулирования может являться и то обстоятельство, что включение реостата в цепь ротора делает механическую характеристику двигателя мягче, следовательно, уменьшает стабильность его частоты вращения. При включенном реостате малые изменения нагрузки на валу вызывают значительные изменения частоты вращения двигателя.

Наконец, в общем случае двигатель работает с коэффициентом сигнала управления 0 < kc <. 1, когда ву < вв или а •< 90°. При этом основное поле в зазоре имеет, кроме прямо вращающейся, обратно вращающуюся составляющую. Она выражена тем сильнее, чем меньше коэффициент сигнала управления. Моделью двигателя в этих режимах могут служить две одинаковые симметричные трехфазные машины со спаренными роторами, включенные по схеме 19.6, а, однако снабженные короткозамкнутыми обмотками с повышенным сопротивлением. Механическую характеристику двигателя для режима работы с /гс<С < 1 можно построить по известным характеристикам имитирующих машин, которые изображены пунктирными кривыми, а результирующая характеристика — сплошной кривой на 19.12, в.

Для определения зависимости между временем переходного процесса, моментом и частотой вращения, входящими в уравнение движения, рассмотрим механическую характеристику двигателя ( 3.2). На основании графика можно написать: при со = 0, М = МК; Л = МК; при со = о>0 М = 0; б = М„/и0.

Рассмотрим влияние изменения параметров г, Ф и U на механическую характеристику двигателя. При увеличении сопротивления резистора в цепи якоря наклон механической характеристики увеличивается и характеристика становится менее жесткой (см. 3.6, линия 2). Поскольку частота вращения шо не зависит от г, механические характеристики для различных сопротивлений цепи якоря пересекают ось ординат в общей точке. Введение резистора в цепь якоря приводит к уменьшению пускового тока и момента, поэтому с увеличением сопротивления г точка пересечения с осью абсцисс перемешается к началу координат.

Соединяя прямой точку б с точкой идеального холостого хода по, получают естественную механическую характеристику двигателя поб.

Если ток возбуждения поддерживать неизменным (/в = = const) и не учитывать действие реакции якоря, то магнитный поток Ф можно считать постоянным ( = const). При этих условиях механическая характеристика двигателя параллельного возбуждения прямолинейна (см. 9.21, прямые 1, 2), причем с ростом момента частота вращения уменьшается. Наклон механической характеристики к оси абсцисс зависит от величины сопротивления цепи якоря, что также следует из формулы (9.8). При отсутствии в цепи якоря добавочного сопротивления /?д механическую характеристику двигателя называют естественной (прямая 1). В случае введения в цепь якоря добавочного сопротивления общее сопротивление цепи якоря (/?я + + /?д) увеличивается и наклон механической характеристики (теперь уже искусственной) увеличивается (прямая 2).

т, е. определить «(/я) - электромеханическую характеристику двигателя.

899. Генератор постоянного тока независимого возбуждения, сопротивление цепи якоря которого составляет 1 Ом, имеет напряжение на выводах при холостом ходе 110 В. Построить внешнюю характеристику генератора в диапазоне изменения тока нагрузки от 0 до 10 А.

900. Найти ток якоря генератора независимого возбуждения с сопротивлением цепи якоря 1 Ом и напряжением холостого хода 230 В, если сопротивление нагрузки 10; 20; 50 Ом. Построить внешнюю характеристику генератора при изменении режима от холостого хода до нагрузки сопротивлением 10 Ом.

914. Генератор постоянного тока имеет характеристику холостого хода, изображенную на 81, а. Построить регулировочную характеристику генератора /в = /(/я) при напряжении на выводах 110 В, если еопротивление цепи якоря 1 Ом. Диапазон изменения тока якоря выбрать от О до 30 А.

Уравнение, описывающее внешнюю характеристику генератора постоянного тока с параллельным возбуждением U (/), т. е. зависимость напряжения на его зажимах от тока нагрузки при постоянном сопротивлении цепи обмотки возбуждения #Р = const и постоянной частоте вращения якоря п = пно« = const, равной номинальной, можно получить исходя из уравнения электрического равновесия, составленного по второму закону Кирхгофа • для цепи якоря: U = Е — /?я/. Пренебрегая относительно небольшим значением тока возбуждения /„, можно считать, что / = /,.

2. Как влияет характер нагрузки на внешнюю характеристику генератора?

4.5.6. Турбогенератор со следующими данными: 5„ = 3,0 МВ-А, Р„ = = 1,5 МВт, (7Н-Л = 3,15 кВ имеет нормальную характеристику холостого хода. Вычислить значения тока возбуждения для трех значений тока нагрузки/* = 0,25; 0,5; 1,0 при номинальном коэффициенте мощности и построить в абсолютных единицах регулировочную характеристику генератора, если индуктивное сопротивление обмотки якоря Хг = 8 Ом, индуктивное сопротивление рассеяния обмотки якоря Ха = 0,6 Ом, ток возбуждения при холостом ходе /д = 65 А. Как изменится ток возбуждения при номинальной нагрузке, если индуктивное сопротивление обмотки якоря будет равно 4 Ом? Схема соединения обмоток — звезда.

4.5.15. Неявнополюсная синхронная машина имеет нормальную характеристику холостого хода. Построить внешнюю характеристику генератора (0 < /* < 2,26) при номинальном токе возбуждения /*/н = 1,68 и номинальном коэффициенте мощности cosip = 0,8 с учетом и без учета насыщения. Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки якоря Х#а = 0,16, главное индуктивное сопротивление обмотки якоря Х#а = 0,7. Изменением потока рассеяния обмотки возбуждения при нагрузке и активным сопротивлением обмотки якоря пренебречь.

5.4.5. В табл. 5.8 приведена характеристика холостого хода генератора параллельного возбуждения. Построить внешнюю характеристику генератора, если сопротивление цепи якоря Яя = 0,9 Ом, номинальный ток в

5.4.9. Выразить аналитически нагрузочную характеристику генератора с независимым возбуждением для номинального тока /я н = 32 А. Сопротивление цепи якоря Яя = 0,62 Ом, МДС якоря в номинальном режиме РЯ(]Н = 330 А, число витков обмотки возбуждения VVB = 520. Характеристика холостого хода аппроксимирована на двух участках: /в = 0 -f 0,8 А, Е= -15,63/1 + 185/в + 13В и /в =0,8^ 1,6 А,ЕЯ =-50/в + 222,5/в + 2,1 В.

Современные методы технологии позволяют создавать стабильные элементы, входящие в автогенератор. Особенно важна стабильность параметров элементов резонансного контура и ОС. Стабильность именно этих элементов определяет важнейшую характеристику генератора: стабильность генерируемой им частоты. Увеличение добротности резонансного контура, введение в контур термокомпенсирующих емкостей, величина которых изменяется от температуры так, что частота настройки контура остается практически неизменной, использование высокочастотных транзисторов позволили создать генераторы со стабильностью частоты порядка 10~5. Однако в настоящее время настолько возросли требования к системам промышленной автоматики, что часто даже такая стабильность частоты оказывается недостаточной и необходимо искать новые технические способы решения зйДаЧИ.

6) соединяя точки плавной кривой, получают внешнюю характеристику генератора с параллельным возбуждением.