Что такое реакция якоря в синхронных машинах

§ 6.5. Реакция якоря синхронной машины

При работе синхронного генератора в режиме холостого хода ток в обмотке статора отсутствует, поэтому в машине действует только магнитный поток возбуждения (рис. 6.7,а).

При подключении — нагрузки в обмотке статора появится ток, который создаст магнитный поток . Этот поток будет взаимодействовать с магнитным потоком возбуждения, создавая результирующий магнитный поток синхронной машины. Воздействие магнитного потока якоря (статора)на магнитный поток возбужденияназывается реакцией якоря.

Магнитные линии поля, создаваемого полюсами, показаны на рисункё сплошными, а магнитные линии поля статора — штриховыми линиями. Это поле можно разделить на две части. Магнитные линии одной части поля статора охватывают проводники обмотки, замыкаясь в сердечнике статора и воздушном зазоре. На основное магнитное поле машины эта часть магнитного потока статора никакого влияния не оказывает и называется потоком рассеяния статора .

Поток рассеяния статора наводит в его обмотке э. д. с. , сдвинутую по фазе относительно тока на 90°. Величина является индуктивным сопротивлением обмотки статора.

Э. д. с. самоиндукции, наводимая потоком рассеяния, уравновешивается реактивным падением напряжения в обмотке статора;

Магнитные линии второй части потока статора замыкаются в сердечнике ротора и образуют магнитный поток якоря (статора) . Этот поток взаимодействует с магнитным потоком возбуждения и вызывает рёакцию якоря.

Реакция якоря в синхронных машинах во многом схожа с реакцией якоря в машинах постоянного тока (см. § 3.2). Однако, если в машинах постоянного тока реакция якоря зависит исключительно от величины нагрузки, то в синхронных машинах она зависит еще и от характера нагрузки, т. е. от угла сдвига фаз между э. д. с. и током в обмотке статора.

При активной нагрузке ток совпадает по фазе с э. д. с., а при индуктивной и емкостной нагрузках угол сдвига фаз между э. д. с. и током равен ±90°.

На рис. 6.7, а дано схематическое изображение синхронной машины с неявнополюсным ротором. Для простоты обмотка статора представлена в виде эквивалентной катушки одной фазы. В данном положении катушки относительно полюсов наводимая в ней имеет наибольшую величину, так как поток полюсов, пронизывающий катушку, в этот момент проходит через нулевое значение.

При чисто активной нагрузке () ток в фазе достигает своего наибольшего значения одновременно с э. д. с. Создаваемое этим током магнитное поле является поперечным и действует так же, как и в машинах постоянного тока, ослабляя основное поле под набегающим краем полюса и усиливая его под сбегающим краем. В результате ось результирующего поля под действием м. д. с. реакции якоря у синхронных генераторов несколько смещается против направления вращения ротора.

При чисто индуктивной нагрузке между током и э. д. с. существует сдвиг фаз на +90° и ток I достигает своего амплитудного значения лишь через периода после э. д. с.. При этом ось ротора повернется за то же время на 90° по направлению его вращения (рис. 6.7, б). В этом случае ось поля статора уже направлена навстречу оси поля полюсов, и реакция якоря имеет продольно-размагничивающий характер.

Емкостная нагрузка создает между током и э. д. с. сдвиг фаз на —90°, и действие реакции якоря синхронного генератора в этом случае будет противоположным действию рёакции якоря при чисто индуктивной нагрузке, т. е. будет иметь продольно-намагничивающий характер (рис. 6.7, в).

Обычно синхронные генераторы работают со смешанной активно-индуктивной нагрузкой и имеют угол меньше 90°. Создаваемое проводниками обмотки статора магнитное поле реакции якоря будет сдвинуто на определенный угол, равный углу сдвига фаз междуэ. д. с. и током в статоре. Ось потока реакции образует с осью основного поля угол . Ток в статоре может быть разложен на две составляющие: активную и реактивную. Первая составляющая создает поперечную м. д. с. реакции якоря, вторая — продольную м. д. с. реакции якоря , действующую при индуктивной нагрузке в направлении, обратном действию м. д. с. основного магнитного потока . Таким образом, в синхронном генераторе при отстающем токе реакция якоря имеет размагничивающий, а при опережающем токе — намагничивающий характер.

Разберем случай, когда ток генератора I отстает по фазе от э. д. с. на угол ОА обозначает м. д. с. полюсов или в соответствующем масштабе — основной

магнитный поток Ф. Вектор Оа — м. д. с. продольной реакции — направлен в противоположную сторону относительно вектора ОА (м. д. с. полюсов ). В этом случае вектор Ос, обозначающий м. д. с. реакции якоря , будет сдвинут относительно

вектора на угол .

Если ток I опережает по фазе э. д. с. на угол будет направлен в ту же сторону, что и вектор ОА (м. д. с. полюсов ). Тогда м. д. с. ре-

акции якоря изобразится вектором Ос’.

Таким образом, когда ток I генератора отстает по фазе от э. д. с. , то продольная м. д. с. реакции якоря размагничивает машину, а когда ток I опережает по фазе э. д. с. , то продольная

м. д. с. намагничивает ее.

23. В чем сущность явления реакции якоря синхронной машины? Каково действие реакции якоря при активной, индуктивной, емкостной и смешанной нагрузках синхронного генератора?

При нагрузке машины в обмотке статора появляется ток, который будет создавать свой магнитный поток. Он будет искажать, усиливать или ослаблять основной магнитный поток, созданный обмоткой возбуждения. Воздействие потока, созданного обмоткой статора, на основной магнитный поток называется реакцией якоря.

Д ействие реакции якоря зависит от характера нагрузки. Нагрузка может быть активной (R), индуктивной (L), емкостной (С) или смешанной(R—L или R-С)

На рисунке 1 показана реакция якоря при активной, индуктивной и емкостной нагрузках на примере однофазного двухполюсного синхронного генератора, обмотка которого имеет только одну секцию.

При активной нагрузке (рис. 1.а) ток в обмотке статора I₁ совпадает по фазе с ее ЭДС Е₀. Это означает, что максимальной ЭДС будет соответствовать максимальный ток. Показав по правилу «буравчика» направление магнитных потоков обмоток, видим, что поток статора Ф₁ направлен перпендикулярно потоку возбуждения Ф_о, т. е. имеет место поперечная реакция якоря.

В синхронной машине поперечная реакция якоря приводит к тем же последствиям, что и в машине постоянного тока: искажается результирующее поле машины. Магнитное поле ослабляется под набегающим краем полюса и усиливается под сбегающим краем полюса. Так как усиление поля ограничено насыщением стали, а ослабление не ограничено, результирующий магнитный поток машины уменьшается. Это ведет к уменьшению ЭДС машины.

При индуктивной нагрузке (рис. 1.б) ток статора отстает от ЭДС по фазе на 90°. Поэтому, когда ток статора достигнет максимума, ротор успеет провернуться на 90° и поток статора Ф₁ направлен вдоль оси полюса ротора противоположно основному потоку Ф_о. Таким образом, поток статора при индуктивной нагрузке ослабляет поле машины, и реакция якоря оказывает продольно-размагничивающее действие.

При емкостной нагрузке (рис. 1.в) ток статора опережает ЭДС на 90°, и ток будет максимальным тогда, когда ротор еще не довернется до вертикального положения на 90°, и потоки статора и обмотки возбуждения будут совпадать. При этом магнитное поле машины усиливается, реакция якоря — продольно-намагничивающаяся.

При смешанной нагрузке в машине действуют как продольная, так и поперечная реакции якоря. При активно-индуктивной нагрузке продольная составляющая ее направлена встречно, а при активно-емкостной согласно основному магнитному потоку.

24. Что такое синхронизация генератора, включаемого на параллельную работу? Объясните способ точной синхронизации.

Обычно на электростанциях устанавливают несколько синхронных генераторов для параллельной работы на общую электрическую сеть. Это обеспечивает увеличение общей мощности электростанции, повышает надежность энергоснабжения потребителей и позволяет лучше организовать обслуживание агрегатов.

При включении трехфазного синхронного генератора на параллельную работу с сетью необходимо соблюдение следующих условий:

— ЭДС генератора должна быть равна напряжению сети;

— частота ЭДС генератора и частота напряжения сети должны быть раины;

— ЭДС генератора должна находиться в противофазе с напряжением сети;

— чередование фаз генератора должно соответствовать чередованию фаз сети.

Приведение генератора в состояние, удовлетворяющее перечисленным условиям, называют синхронизацией. Несоблюдение любого из условий приводит к появлению в обмотке статора больших уравнительных токов, чрезмерное значение которых может явиться причиной аварии.

Включить генератор в сеть с параллельно работающими генераторами можно или способом точной синхронизации, или способом самосинхронизации.

Способ точной синхронизации. Сущность этого способа состоит в том, что, прежде чем включить генератор в сеть, его приводят в состояние, удовлетворяющее всем вышеперечисленным условиям. Соблюдение условий синхронизации проверяют с помощью синхроноскопа. Простейший синхроноскоп — ламповый, состоящий из трех ламп накаливания (рис. 1.), которые могут быть включены по двум схемам: «на погасание» или «на вращение света».

П ри использовании синхроноскопа по схеме «на погасание» каждая лампа включается в разрыв какой-либо фазы. В этом случае момент синхронизации соответствует одновременному погасанию всех трех ламп.

П ри несоблюдении условий синхронизации лампы вспыхивают и гаснут (мигают). Однако по мере приближения генератора к условиям синхронизации мигание ламп становится все реже. Когда мигание ламп становится настолько редким, что пауза между ними продолжается не менее 5 —7 с, следует в момент погасания ламп замкнуть рубильник, подключающий генератор к сети на параллельную работу.

При включении ламп по схеме «на вращение света» соблюдению условий синхронизации соответствует погасание лампы 1 и горение с одинаковой яркостью ламп 2 и 3. При несоблюдении условий синхронизации лампы вспыхивают поочередно, создавая эффект вращения света. По мере приближения к соблюдению условий синхронизации частота «вращения света» замедляется.

Возможен случай, когда лампы, включенные по схеме «на погасание», создают эффект вращения света, и наоборот, включенные по схеме «на вращение света» одновременно гаснут и загораются. Такое явление обусловлено несоответствием чередования фаз на генераторе чередованию фаз сети. В этом случае следует поменять местами провода, соединяющие генератор с зажимами рубильника.

Способ самосинхронизации. Ротор невозбужденного генератора приводят во вращение первичным двигателем до частоты вращения, отличающейся от синхронной не более чем на 2—5%, затем генератор подключают к сети.

Для того чтобы избежать перенапряжений обмотке ротора в момент подключения генератора к сети, ее замыкают на некоторое активное сопротивление. Так как в момент подключения генератора к сети его ЭДС равна нулю (генератор не возбужден), то под действием напряжения сети в обмотке статора наблюдается резкий бросок тока, превышающий номинальное значение тока генератора. Вслед за включением обмотки статора в сеть подключают обмотку возбуждения к источнику постоянного тока и синхронный генератор под действием электромагнитного момента, действующего на его ротор, втягивается в синхронизм, т. е. частота вращения ротора становится синхронной. При этом ток статора быстро уменьшатся.

При самосинхронизации в генераторе протекают сложные электромеханические переходные процессы, вызывающие значительные механические воздействия на обмотки, подшипники и муфту, соединяющую генератор с турбиной. Способом самосинхронизации включают на параллельную работу синхронные генераторы мощностью до 500 МВт.

РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ В НЕЯВНОПОЛЮСНОЙ МАШИНЕ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Селезнев В.В., Пилипенко А.С., Шашеро В.Г.

В статье рассмотрена реакция якоря в неявнополюсной синхронной машине .The article considers the reaction of an anchor in an implicit-pole synchronous machine.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ В НЕЯВНОПОЛЮСНОЙ МАШИНЕ»

Селезнев В.В. студент 503 группы Пилипенко А.С. студент 503 группы Шашеро В. Г. студент 503 группы БГУ им. академика И.Г. Петровского филиал в г. Новозыбков РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ В НЕЯВНОПОЛЮСНОЙ МАШИНЕ

Аннотация: В статье рассмотрена реакция якоря в неявнополюсной синхронной машине.

Annotation: The article considers the reaction of an anchor in an implicit-pole synchronous machine.

Ключевые слова: Синхронная машина, реакция якоря, неявнополюсная.

Keywords: Synchronous machine, anchor reaction, non-polar.

Синхронные машинами переменного тока называют машины, в которых частота движения ротора равно частоте тока в статоре. А, следовательно, эта частота определяется частотой питающей сети. В целях производства электричество чаще всего используют синхронные генераторы. А синхронные двигатели отличаются тем, что у них скорость вращения постоянна и не зависит от нагрузки.

Все синхронные машины можно разделить на два вида. Первый из них это синхронные машины, у которых ротор выполнен с неявно выряженными полюсами. Неявно выраженные полюса это когда обмотка ротора равномерно уложена в пазы сердечника. Не имея при этом явно выраженных полюсов. Это, как правило, высоко оборотистые машины.

Синхронные машины с явно выряженными полюсами применяют на низких частотах вращения. Это, как правило, гидрогенераторы. Поскольку ротор вращается под напором столба воды, а создать на реке большой перепад воды достаточно сложно. На роторе явно полюсной машины отчетливо выделяются магнитные полюса, на которые укладывается обмотка возбуждения.

Индуктор машины с неявно выраженными полюсами сходен по конструкции с ротором асинхронной машины и воздушный зазор такой машины имеет постоянную длину. Магнитное сопротивление магнитной цепи машины по всем направлениям одинаково, поэтому можно считать, что магнитный поток всегда пропорционален намагничивающей силе.

В нагруженной машине с вращающимся «1′ магнитным полем потокосцепление одной из фазных обмоток, расположенной на статоре, изменяется во времени по синусоидальному закону 1рА = грт5та)1

i современной науки» №11(29) 2017

На рисунке потокосцепление представлено вектором ~фА.

Рис. 1 ЭДС фазной обмотки пропорциональна производной от потокосцепления, поэтому

На рис. 1 ЭДС представлена вектором, который отстает от вектора

Если пренебречь магнитным потоком рассеяния статорной обмотки, то при резистивной нагрузке ЭДС ЕА и ток фазной обмотки 1А будут совпадать по фазе. Ток фазной обмотки создает свою составляющую магнитного потока машины, который совпадает с током по фазе. Результирующее потокосцепление фА является суммой двух потокосцеплений: потокосцепления холостого хода и потокосцепления реакции якоря.

где фА — потокосцепление результирующего магнитного потока фазы А; ^ао — потокосцепление магнитного потока индуктора; ~фрА

потокосцепление реакции якоря.

ЭДС фазы А ЕрА, наведенная потоком реакции якоря, отстает от потокосцепления -фрА на 90 Вектор ЭДС фазы А в режиме холостого хода представлен вектором ЕА0.

Если генератор нагружен индуктивностью, ток отстает от результирующей ЭДС на 90°. Векторная диаграмма ЭДС, тока и потокосцепления будет выглядеть так, как показано на рис.2. ЭДС реакции якоря ЕрА, противоположна результирующей ЭДС ЕА.

Вектор потокосцепления индуктора ‘фА0 и вектор потокосцепления реакции якоря -фрА противоположны по направлению и Еа = ЕАО + ЕрА.

Следовательно, при индуктивной нагрузке результирующий магнитный поток меньше магнитного потока индуктора, т. е. индуктивная нагрузка приводит к размагничиванию машины.

В случае емкостной нагрузки ток фазы обмотки опережает результирующую ЭДС на 90 Токи статора создают свою составляющую намагничивающей силы и потокосцепления. Векторная диаграмма представлена на рис. 3.

Из диаграммы следует, что результирующее потокосцепление больше, чем потокосцепление основного магнитного потока главных полюсов. ЭДС генератора, работающего в режиме холостого хода, меньше, чем ЭДС генератора, нагруженного на конденсатор.

Таким образом, характер нагрузки синхронного генератора оказывает существенное влияние на выходное напряжение.

1. Вольдек А. И. Электрические машины. Л., 1974. — ISBN: 978-5-469-013815

2. Кацман М.М. Электрические машины: Учеб. для студентов сред. проф. учебных заведений. — 3-е изд., испр. — М.: Издательский центр «Академия»; 2001. — ISBN: 5-06-003661-8

3. Радин В.И., Брускин Д.Э., Зорохович А.Е. «Электрические машины: Асинхронные машины: Учебник для электромеханических специальностей вузов» , 1988. — IBSN: 5-06-000725-1

Сильченко И.К. студент

Ивановский Государственный Политехнический Университет

Россия, г. Иваново

ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПЛАТЕЖЕСПОСОБНОСТИ ПАО

В статье на примере ПАО Магнит проведен горизонтальный и вертикальный анализ баланса, произведена оценка чистых активов, выполнен анализ финансовой устойчивости, выявлены основные факторы, определяющие ликвидность и платежеспособность баланса, а также произведена оценка вероятности банкротства.

Ключевые слова: прогнозирование, платежеспособность предприятия, оценка платежеспособности.

Article on the example of the PSC Magnet held horizontal and vertical

Реакция якоря в синхронных машинах

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

Объявления

Сообщения

Во вложении статья и исходник. t3faza.zip

Про сдвиг тут поосторожнее. Регистры 595-е уже отвергнуты на этой почве.

IMXO

там все элементарно. 4 переключателя (2 пластины по 2 переключателя). В переключателе 6 выводов( общий + 5 позиций) общие к резисторам, 1перек. позиц 2-3-4-5 2перек позиц 3-4-5 3перек позиц 4-5 5перек позиц 5 соединить все вместе к выводу ADJ наверно тем, что импульсные

Ничего, зато кисть будет сильная. А чем не устроили готовые китайские драйверы? Платка размером с ноготь, по цене пачки сигарет, ничего не греется и бесполезных потерь энергии минимум.

Включил я аппарат в сеть через 2 лампочки по 30 ватт. Ничего не бахнуло и мультиметр говорит что на выходе 50вольт но он по моему не ТРУ РМС. Вот осцилка по выходу И вот К-Э нижнего: не знаю как проверить настоящее напряжение на выходе потому что ослик тоже врёт. Так же когда аппарат выключается из сети то при снижении напряжения на входных конденсаторах tny264 начинает цикличесски перезапускаться и щелкать реле. Что раздражает но думаю резистор паралельно конденсаторов сможет помочь Вообще ослик говорит что 83 вольта. Надеюсь не врёт

Все очень просто — разный тех процесс изготовления. Будете удивлены — сопротивления даже у партий отличаются. ЗЫ. Не надо цитировать то что не надо цитировать. Открываете даташит на изделие и находите разброс параметров: Не говоря уже о том что один у вас подделка.