Возбуждения соответственно

Уравнение (13.10) показывает, что частота вращения п обратно пропорциональна главному магнитному потоку Ф, а этот поток, пока магнитная цепь машины не насыщена, можно считать пропорциональным току возбуждения / Следовательно, частоту вращения двигателя можно регулировать изменением тока возбуждения, для чего в' цепь возбуждения вводится реостат гщ. Зависимость и(/в) - гипербола - показана на 13.39.

Генератор последовательного возбуждения. При последовательном соединении обмотки возбуждения с обмоткой якоря ( 9.16, а) ток возбуждения равен току нагрузки (/в = /). Поэтому напряжение холостого хода при малой нагрузке невелико. С увеличением нагрузки увеличивается и ток возбуждения, следовательно, увеличиваются э.д.с. и напряжение на внешних зажимах генератора (см. внешнюю характеристику на 9.16, б).

Генераторы последовательного возбуждения в практике при-

Уравнение (13.10) показывает, что частота вращения п обратно пропорциональна главному магнитному потоку Ф, а этот поток, пока магнитная цепь машины не насыщена, можно считать пропорциональным току возбуждения ^.Следовательно, частоту вращения двигателя можно регулировать изменением тока возбуждения, для чего в' цепь возбуждения вводится реостат г . Зависимость п(1 ) - гипербола - показана на 13.39.

Коммутация при пульсирующем токе якоря. Двигатель, питающийся от выпрямителя, имеет пульсирующий ток якоря, дополнительных полюсов и компенсационной обмотки, но постоянный магнитный поток. Поэтому коммутация в двигателях пульсирующего тока протекает легче, чем в коллекторных двигателях переменного тока, где переменные и ток якоря, и ток возбуждения, следовательно, и магнитный поток. Переменный магнитный поток индуцирует в короткозамкнутой секции, находящейся в процессе коммутации, трансформаторную ЭДС et, амплитуда которой

Реактивная мощность в основном создается генераторами, поэтому при полной загрузке генераторов по активному току в системе может возникнуть дефицит реактивной мощности. Если же реактивная нагрузка потребителей значительно ревысит возможную реактивную мощность генераторов (например, при отключении части из них), то произойдет такое понижение напряжения, при котором ток потребителей значительно увеличится, что приведет к дальнейшему снижению напряжения и т. д. Такое снижение напряжения в системе называется лавиной напряжения. В современных системах для предохранения от аварийной лавины напряжения все генераторы снабжаются автоматическими регуляторами напряжения и быстродействующей форсировкой возбуждения. Следовательно, в системе всегда должен быть определенный резерв реакдив-ной мощности. Для этого в местах ее наибольшего потребления устанавливают синхронные компенсаторы, синхронные двигатели и батареи статических конденсаторов; которые разгружают линии от протекания по ним некоторой части реактивной мощности, а следовательно, уменьшают потери мощности и напряжения в сети (см. § 3.3).

При сдвиге щеток в сторону, обратную вращению генератора (см. IX.3, б), н. с. Fa реакции якоря направлена в ту же сторону, что и н. с. FD возбуждения, следовательно, имеет место продольная намагничивающая реакция якоря.

Принципиальная схема управляемого конденсаторного асинхронного двигателя представлена на 37.4 В ней конденсатор включен в обмотку возбуждения, а регулируемое напряжение Uy = U3 управляющей обмотки двигателя берется через потенциометр от той же питающей сети, что и для обмотки возбуждения. Следовательно, напряжения питающей сети Ui и управляющей обмотки UB в этой схеме совпадают по фазе. Сопротивления обмоток управления и ротора здесь приведены к числу витков обмотки возбуждения.

На 14.26 приведены рабочие характеристики двигателя последовательного возбуждения. Характеристики М = /(Р2) и п = f(n2) нелинейны, а характеристики /а = f(P2), PI = f(P2) и r = f(P2) имеют вид, аналогичный подобным зависимостям для двигателя параллельного возбуждения. На 14.26 начальные участки рабочих характеристик, изображенные штриховыми линиями, соответствуют работе двигателя при малой нагрузке, когда частота вращения становится недопустимо большой.

При встречном включении с небольшой м. д. с. последовательной обмотки можно получить двигатель с жесткой механической характеристикой, однако встречное включение обмоток возбуждения применяют очень редко, так как в этом случае ухудшаются пусковые свойства двигателя. В этом двигателе характер изменения частоты вращения и вращающего момента зависит от соотношения м. д. с. последовательной и параллельной обмоток возбуждения. Подбирая соответствующим образом соотношение между м. д. с. обмоток, можно получить необходимое изменение частоты вращения при нагрузке, «приблизив» двигатель по свойствам к двигателям последовательного или параллельного возбуждения. Следовательно, рабочие характеристики двигателя смешанного возбуждения являются промежуточными между характеристиками двигателей параллельного и последовательного возбуждения.

Эти двигатели при работе вхолостую не «идут в разнос», так как всегда имеется постоянный магнитный поток, создаваемый параллельной обмоткой возбуждения. Кроме того, из-за наличия последовательной обмотки возбуждения в них при возрастании нагрузки увеличивается магнитный поток. Двигатели обладают большей перегрузочной способностью по сравнению с двигателями параллельного возбуждения.

смешанного возбуждения соответственно при согласном и встречном включения шуитовой и сериеснс
1, 2, 3 — расчетные при токах возбуждения соответственно 95 А, 85 А и 75 А; 4, 5, 6 — экспериментальные при токе возбуждения 90 А (а) и различной температуре соответственно в холодном состоянии при +24°С, в середине и конце подъема (б)

Сопротивление и ток параллельной цепи возбуждения соответственно:

Из кривых 15.10 и векторной диаграммы 15.9 видно, что с изменением тока возбуждения /„ происходит изменение сдвига тока по фазе относительно напряжения. При этом возможно такое значение тока возбуждения, при котором ток якоря и напряжение совпадают по фазе (созф = 1). В этом случае ток якоря имеет минимальное значение. При этом имеют место минимальные потери мощности не только в проводниках обмотки якоря синхронного генератора, но и в проводах, соединяющих генератор с потребителем электроэнергии. Этому соответствует работа синхронного генератора при номинальном возбуждении. Из векторной диаграммы (см. 15.9) также видно, что при малых токах возбуждения (соответственно при малых значениях ЭДС Е)

Затем определяется масса катушки, потери в ней и ток возбуждения соответственно:

Коэффициенты kd и kq называются коэффициентами приведения н. с. якоря к н. с. обмотки возбуждения соответственно по продольной и поперечной осям. Анализируя выражения (XII.23) и (XII.25) с учетом (VIII.30) и (VII 1.48), видим, что коэффициенты k& и kq равны отношению амплитуды основной волны поля соответственно по продольной и поперечной осям, создаваемого якорной обмоткой, к амплитуде основной волны поля обмотки возбуждения при одинаковых максимальных значениях индукции в случае равномерного воздушного зазора. Значения коэффициентов kd к kq могут быть определены по кривым, показанным на XII.13.

При постоянном напряжении на зажимах ток статора не остается постоянным, а достигает максимального значения, когда ось обмотки возбуждения совпадает с осью результирующего потока статорной обмотки, т. е. когда угол между этими осями \ = 0 ( 14-2, а), и минимального значения, когда эти оси становятся перпендикулярными, т. е. при у = 90° ( 14-2, б). Хотя экранирующее действие роторных цепей сказывается и при \ = 90°, но так как при v = 0° оно больше, то в этом случае ток возрастает по сравнению с его значением при у = 90°. Ток в обмотке возбуждения соответственно будет максимальным при Y — 0° и минимальным чпри v = 90°. Параметры для данных опытов подсчитываются, так же как и в случае короткого замыкания трансформатора, по фазовым значениям напряжения, тока и мощности:

Второй путь возможен лишь при расчете машины. Чтобы уменьшить xd, нужно уменьшить продольный поток реакции якоря Фа(;, а для этого нужно увеличить зазор 6. Но при этом увеличивается сопротивление на пути основного потока. Поэтому, если хотят оставить последний без изменения, то должны увеличить намагничивающую силу обмотки возбуждения, соответственно увеличив место для обмотки возбуждения. Следовательно, для увеличения перегрузочной способности машины необходимо увеличивать ее размеры; стоимость машины при этом возрастает.

Из кривых 15.10 и векторной диаграммы 15.9 видно, что с изменением тока возбуждения /в происходит изменение сдвига тока по фазе относительно напряжения. При этом возможно такое значение тока возбуждения, при котором ток якоря и напряжение совпадают по фазе (cosq) = 1). В этом случае ток якоря имеет минимальное значение. При этом имеют место минимальные потери мощности не только в проводниках обмотки якоря синхронного генератора, но и в проводах, соединяющих генератор с потребителем электроэнергии. Этому соответствует работа синхронного генератора при номинальном возбуждении. Из векторной диаграммы (см. 15.9) также видно, что при малых токах возбуждения (соответственно при малых значениях ЭДС Е) недо-возбужденный синхронный генератор отдает энергию в сеть при опережающем токе якоря. Увеличение тока возбуждения сверх его номинального значения при той же нагрузке вызывает появление отстающего по фазе тока якоря синхронного генератора. В этом случае генератор работает в режиме перевозбуждения. В режимах перевозбуждения и недовозбуждения происходит снижение коэффициента мощности синхронного генератора.

В, И — преобразователи на стороне сети и на стороне двигателя; СУБ, СУЯ, СУВВ — системы управления преобразователями на стороне сети, на стороне двигателя и выпрямителя в цепи обмотки возбуждения соответственно; ДП — индукционный датчик положения и измеритель частоты вращения; ВВ — выпрямитель для питания обмотки возбуждения; VS — тиристор для замыкания реактора в промежуточном звене постоянного тока; /, Й — регуляторы тока и угловой скорости; U — регулятор напряжения, подводимого к ротору; 1В — регулятор тока возбуждения; йгр — угловая скорость ротора при переходе от пускового к нормальному режиму (и обратно); к —угол положения ротора; а\, а% — запирающие сигналы; M/G — сигнал переключения для перехода от двигательного к генераторному режиму (и обратно); /—устройство для формирования сигналов, определяющих уставку угла ог; 2 — триггерное устройство; 3 — контрольное устройство; 4 — переключатель вида режима; 5 — функциональный преобразователь; S—Я — преобразователи измеряемых величин

В этом эксперименте возбуждающий свет представляет собой однократный импульс второй гармоники (Ху = 532 нм) с ИАГ-лазера со связанными модами. Ширина импульса (полная ширина на половине высоты максимума) и мощность возбуждения соответственно составляли 30 пс и 50 мВт/см2. Для наблюдений в наносекундном режиме схема была почти аналогична той, которая упоминалась в предыдущем разделе. При пикосекундном временном режиме световой зонд представлял собой основную моду (Хр = 1,064 мкм) ИАГ-лазера со связанными модами. Ширина импульса (полная ширина на половине высоты максимума) и мощность падающего света равнялись соответственно 30 пс и 50 мВт/см . Временная зависимость интенсивности дифрагированного света снималась с помощью оптической линии задержки, монохроматора и фотоумножителя.