Влияние тока нагрузки на работу генератора. Реакция якоря

При Х.Х, когда обмотка якоря разогнута м.п. машины создается только о.в. индуктируемую (Ео) ЭДС потоком возбуждения ФВ, можно изображать векторно. ЭДС фазы:

Ео = 4.44 Коб W1f1ФВ = 4.44 Коб W1 ФВ = CФВ n1, где Коб – обмоточный коэффициент; W1 – число витков одной фазы статора; С – постоянный коэффициент для данного двигателя.

а) Ψ=00

А

Z N У Fв

Фв

n1 Фя

С

В S İ Fя Ė0

Х

б)

Ψ=900

A

Z Y

Ė0

N Fв Fa S

Fв İ Fя

n1

C

B

X

в) Ψ=-900

A

Z Y

İ

Fя

Fв

Fв

N S

Fa

Ė0

n1

B C

X

Рассматриваем только двухполюсные СМ с ненасыщенной магнитной системой.

В работающем (нагруженном) генераторе существует два вращающих МП (Фв и Фя – создаваемый токами, протекающими в обмотке якоря эти потоки вращаются с одинаковой скоростью.) Действия Фя на Фв - реакция якоря или Fя на Fв влияние Фя от значения и характера нагрузки.

Для определения влияния Фя на Фя необходимо найти взаимное расположение этих потоков при различных характеристиках нагрузки генератора. Следует учесть, что ЭДС в одной из фаз обмотки статора достигает максимума в тот момент, когда проводники этой фазы находятся под серединой полюса статора. Ось Фя совпадает с осью той фазы, где ток “I” достигает максимума, поэтому при анализе удобно определять взаимное расположения Фв и Фя в тот момент времени в какой-либо из фаз статора (например, АХ) достигает мах. При чисто индуктивной нагрузке I отстает от Eо на ¼T (900) и достигает максимума (Im), когда “N” уйдет на ¼ оборота вперед.

Ток в обмотке статора может занимать по отношению к Е0 различные положения в зависимости от характера нагрузки (угол Ψ).

Активная нагрузка Ψ=0

В рассматриваемый момент времени ротор вертикально, что соответствует max E0 в фазной обмотке, т.к. I (при активной нагрузке Ψ=0) совпадает по фазе с ЭДС, следовательно, это и максимум тока.

МДС статора (Fя) направлена перпендикулярно МДС возбуждения (Fb). При построении векторной диаграммы Fя совпадает с током I.

При таком расположении искажение результирующего МП под набегающим краем полюса ослабевает, под сбегающим усиливается. Результирующая Е снижается.

Индуктивная нагрузка (Ψ=90о) (δ) ток статора I отстаёт по фазе от Е0 на 90о (Ψ=90о) и он достигает max значения после поворота ротора вперед на 90о относительно его положения, соответствующего максимуму ЭДС Ео. При этом МДС Fя вдоль оси полюсов ротора встречно МДС возбуждения (Fb). Это ослабляет поле машины. ( продольно размагничивающее действие) магнитное поле не искажается.

Емкостная нагрузка (Ψ=-90о)

Ток опережает ЭДС Ео на 90о и своего наибольшего значения достигает раньше, чем ЭДС. Реакция якоря оказывает продольно-размагничивающее действие без искажения МП.

В общем случае комбинация характера нагрузок.

Характеристики СГ

ХХХ. Uвых =f(Ibo) при n1=const

Uвых = U1= Еа I=0