Установившегося напряжения

при нагрузке является линией напряжения генератора: UB = = U = Е — гя/я. При напряжении, например, Uн (точка N) ток возбуждения будет /вн, э. д. с. якоря ?н, а ток якоря /ян= (?„ — (/„)/гя. Так определим ток нагрузки / = /я — /в при любом напряжении. Из 17.23 видно, что разность (Е — U) = гя/я при переходе генератора от холостого хода к нагрузке вначале растет, а затем падает до ?0ст- Генератор размагничивается и «сбрасывает нагрузку», переходя в режим установившегося короткого замыкания (U = 0).

4.4. Характеристики установившегося короткого

IK = E0/Xd — действующие значения ЭДС холостого хода и тока установившегося короткого замыкания синхронного генератора;

1.6.14. Во сколько раз возрастет ток установившегося короткого замыкания трансформатора при включении его обмоток по автотрансформаторной схеме для 1.16, а, если отношение числа витков k2 г = 240/330?

1.7.5. Два трехфазных трансформатора одинаковой мощности с одинаковыми коэффициентами трансформации и напряжениями короткого замыкания включены на параллельную работу. Схемы соединений обмоток Y/Y. Уравнительный ток равен полному току установившегося короткого замыкания. Определить разность фазовых сдвигов одноименных ЭДС обмоток трансформаторов.

Обычно принимают, что ток установившегося короткого замыкания является чисто индуктивным. При этих условиях момент замыкания равен нулю'." Помимо электромагнитного момента, воспринимаемого валом генератора, при внезапном коротком замыкании возникают механические усилия, действующие на отдельные элементы обмоток, в частности на лобовые соединения. При слабом креплении или недостаточной механической прочности вследствие деформации обмоток может быть повреждена их изоляция.

а) Индуктивное и активное сопротивления прямой последовательности. Система токов прямого следования фаз создает в трехфазной синхронной машине м. д. с. якоря, основная гармоническая которой вращается синхронно с ротором и поэтому не индуктирует в его обмотках никаких э. д. с., что соответствует работе генератора в режиме трехфазной симметричной нагрузки или в режиме трехфазного установившегося короткого замыкания. Отсюда следует, что индуктивное сопротивление прямого следования фаз xl равно значению синхронного продольного индуктивного сопротивления xd или поперечного хд, в зависимости от характера нагрузки, и угловому положению м. д. с.' реакции относительно ротора. В частности, при симметричном установившемся коротком замыкании, когда реакция якоря действует по продольной оси (га я« 0), индуктивное сопротивление прямого следования равно ненасыщенному значению продольного синхронного сопротивления xd.

Процесс внезапного короткого замыкания существенно отличается от установившегося короткого замыкания. При симметричном установившемся коротком замыкании м. д. с. реакции якоря имеет постоянную во времени амплитуду и, вращаясь синхронно с ротором, не индуктирует токов в обмотках ротора. При внезапном же коротком замыкании токи статора изменяются по величине, вследствие чего изменяется и поток реакции якоря, индуктируя токи в обмотках ротора, влияющие в свою очередь на токи статора. Наличие подобных трансформаторных связей между статором и ротором делает процесс внезапного короткого замыкания весьма сложным.

раза больше ( 15-18, б), чем при наличии только периодического тока короткого замыкания ( 15-18, а). Апериодическая составляющая статорного тока вызовет появление в обмотке возбуждения нечетных, а в статорной обмотке четных гармонических тока, в результате чего весь процесс изменения токов будет иметь вид, представленный на 15-18, б. Из этих кривых видно, что после затухания апериодической составляющей тока оба процесса затухания токов начинают носить такой же характер, как и при симметричном коротком замыкании. После окончания процесса затухания токов и перехода машины в режим установившегося короткого замыкания

106. Л. А. Ломоносова. Диаграмма напряжений несимметричного установившегося короткого замыкания трехфазного синхронного генератора, «Электричество», 1931, № 11, стр. 577.

Если теперь величину внешнего сопротивления нагрузки генератора независимого возбуждения постепенно довести до нуля, то ток якоря его значительно возрастет, а напряжение на зажимах уменьшится до нуля (штриховая часть кривой 2 на 7.4). Это будет режим установившегося короткого замыкания генератора. Для данного типа машины такой режим при полном возбуждении является недопустимым, так как может привести к повреждению обмотки якоря и коллектора от чрезмерного повышения температуры.

Аналогично рассчитывается переходный процесс при подключении источника синусоидальной ЭДС к цепи с последовательно соединенными резистивным и емкостным элементами и в других случаях. И здесь переходный процесс зависит от начальной фазы напряжения источника: он отсутствует при Фи -у + тг/2, где <р = arctg[-l/(wO)] < 0, и выражен наиболее сильно при ф = if, когда максимальное напряжение на емкостном элементе может почти в 2 раза превысить амплитуду установившегося напряжения. Такое перенапряжение может привести к пробою изоляции в высоковольтных установках.

Система переменного трехфазного тока постоянной частоты. Схема системы переменного тока самолета с четырьмя авиационными двигателями представлена на 1.1. Номинальное напряжение U=l 15/200 В, частота 400 Гц. Базовыми параметрами электроэнергии являются параметры фаз, порядок чередования фаз прямой, т.е. А, В, С. Линейные параметры определяются на основе параметров фаз, угол сдвига которых при нормальной работе должен быть в пределах 116-121 электрических градусов. Средние значения установившегося напряжения трех фаз при нормальной работе 115-119 В, при

Аналогично рассчитывается переходный процесс при подключении источника синусоидальной ЭДС к цепи с последовательно соединенными резистивным и емкостным элементами и в других случаях. И здесь переходный процесс зависит от начальной фазы напряжения источника: он отсутствует при Фи = <р'+ тг/2, где <р = arctg[-l/(wO)] < 0, и выражен наиболее сильно при фи = <р, когда максимальное напряжение на емкостном элементе может почти в 2 раза превысить амплитуду установившегося напряжения. Такое перенапряжение может привести к пробою изоляции в высоковольтных установках.

Аналогично рассчитывается переходный процесс при подключении источника синусоидальной ЭДС к цепи с последовательно соединенными резистивным и емкостным элементами и в других случаях. И здесь переходный процесс зависит от начальной фазы напряжения источника: он отсутствует при фц = <р + я/2, где у = arctg[-l/(coO) ] < 0, и выражен наиболее сильно при ф = \р, когда максимальное напряжение на емкостном элементе может почти в 2 раза превысить амплитуду установившегося напряжения. Такое перенапряжение может привести к пробою изоляции в высоковольтных установках.

В случае действия синусоидального напряжения для амплитуды и начальной фазы установившегося напряжения на емкости

получается аналогичным выражению (8.39) тока в ^L-контуре. Пиковое значение первой полуволны напряжения на емкости также может достигать удвоенной амплитуды установившегося напряжения. В частном случае /?2-*-оо получим последовательный контур из сопротивления и емкости.

Схема в верхней части 7.23 предназначена для моделирования переходного процесса в цепи с одним конденсатором. Схема в нижней части 7.23 — для моделирования установившегося процесса в той же цепи. Параметры элементов в верхней и нижней части схемы идентичны. Рассчитать напряжение Uc(t), ток и ток конденсатора ic(t) при включении и выключении ключа [Space]. Переключения производить при максимуме напряжения на конденсаторе в нижней схеме 7.23. Рассчитать входное напряжение таким образом, чтобы максимум установившегося напряжения был равен 100 В. Считать ключ в положении 1 включенным (замкнутым), в положении 2 - выключенным (разомкнутым). Файле? 13.са4

Если замкнуть ключ при максимуме установившегося напряжения на конденсаторе, то угол \/ можно определить из условия \/ - ср - 90°=90°, где ф - угол сдвига между током и напряжением источника питания. Ток конденсатора находится из выражения:

Процесс при размыкании ключа в момент максимума установившегося напряжения на конденсаторе представляет собой перезаряд конденсатора через сопротивление R от эквивалентного источника Еэ = ER2/(Ri+R2) и описывается выражениями:

В этом случае при большой постоянной времени гС получается большое перенапряжение на емкости, равное в пределе двойной амплитуде 2 i/cm установившегося напряжения на емкости, но малый сверх-ток ( 15.8, б). При малой постоянной времени может получиться

Ко всем системам возбуждения предъявляются жесткие требования, регламентированные ГОСТ. Системы возбуждения должны обеспечивать форсировку возбуждения при снижении напряжения сети и аварийных режимах. Согласно ГОСТ 183-74 кратность предельного установившегося напряжения возбудителя (от-