§3. Работа синхронного генератора при холостом ходе.
3.1. Э.д.с. в обмотке якоря.
При холостом ходе магнитный поток генератора создается обмоткой возбуждения. Этот поток направлен по оси полюсов ротора и индуктирует в фазах обмотки якоря э.д.с. Первая гармоника Е0этой э.д.с. определяется по той же формуле, что и первая гармоника э.д.с. для асинхронной машины:
,
где - число витков в фазе и обмоточный коэффициент обмотки якоря;
Фв– поток первой гармоники магнитного поля возбуждения.
При небольших токах возбуждения магнитный поток мал и стальные участки магнитопровода машины не насыщены, вследствие чего их магнитное сопротивление мало. В этом случае магнитный поток практически определяется только магнитным сопротивлением воздушного зазора между ротором и статором (якорем), а характеристика холостого хода Е0=f(Iв) или в другом масштабе Фв=f(Iв) имеет вид прямой линии.
Рис. Характеристика холостого хода синхронного генератора.
По мере возрастания потока растет магнитное сопротивление стальных участков магнитопровода. При индукции в стали более 1,7-1,8 Тл магнитное сопротивление стальных участков сильно возрастает и характеристика холостого хода становится нелинейной. Номинальный режим работы синхронного генератора приблизительно соответствует «колену» кривой характеристики холостого хода. При этом коэффициент насыщения
.
При рассмотрении работы синхронной машины в ряде случаев для облегчения математического анализа не учитывают нелинейность кривой холостого хода, заменяя ее прямой. Спрямленную характеристику проводят или как касательную к кривой холостого хода (прямая 1) или через точку в, соответствующую рассматриваемому режиму работы (например, при номинальном напряжении, прямая 2). В первом случае характеристика спрямленная соответствует работе машины при отсутствии насыщения (1). Во втором, она учитывает некоторое среднее насыщенное состояние магнитной цепи машины (2).
- Лекции по электрическим машинам л 1. Тема: «Общие вопросы теории машин переменного тока»
- §1. Синхронные машины.
- §2. Асинхронные машины.
- §3. Обмотки машин переменного тока.
- §4. Электродвижущие силы обмоток машин переменного тока.
- §4.3. Э.Д.С. Витка.
- §5. Намагничивающие силы обмоток переменного тока.
- Л 2. Тема: «Асинхронные машины. Основы теории асинхронных машин при неподвижном роторе»
- §1. Принцип действия асинхронной машины.
- §2. Двигатели асинхронные 3хфазные единой серии 4а.
- §3. Асинхронная машина пи заторможенном роторе.
- Л 3. Тема: «Основы теории асинхронных машин при вращающемся роторе»
- §1. Ориентировочные замечания.
- §2. Основные явления, происходящие в асинхронной машине при вращении.
- §3. Уравнение э.Д.С. Ротора и ток ротора i2.
- §4. Частота вращения намагничивающей силы ротора.
- §5. Уравнение намагничивающих сил асинхронной машины при её вращении.
- §6. Схема замещения ротора асинхронной машины.
- §7. Векторная диаграмма асинхронного двигателя.
- §8. Схема замещения асинхронного двигателя.
- §9. Потери и к.П.Д. Асинхронного двигателя.
- Л 4. Тема: «Синхронные машины. Работа под нагрузкой».
- §1. Основные понятия и устройство синхронной машины.
- §2. Принцип действия синхронной машины.
- §3. Работа синхронного генератора при холостом ходе.
- §4. Работа синхронного генератора под нагрузкой (на примере явнополюсной машины).
- Л 5. Тема: «Параллельная работа синхронных машин»
- §1. Предварительные замечания.
- §2. Условия параллельного включения синхронных генераторов по способу точной синхронизации.
- §3. Включение синхронных генераторов по методу самосинхронизации.
- Л 6. Тема: «Характеристики синхронных генераторов».
- §1. Система относительных единиц.
- §2. Характеристика холостого хода.
- §3. Характеристика короткого замыкания.
- §4. Опытное определение xd.
- §5. Опытное определение реактивного треугольника.
- §6. Нагрузочная характеристика.
- §7. Опытное определение индуктивного сопротивления рассеяния хδ.
- §8. Внешняя характеристика.
- §9. Регулировочная характеристика.
- §10. Отношение короткого замыкания.
- Л 7. Тема: «Физические основы рабочего процесса трансформатора»
- §1. Принцип работы трансформатора.
- §2. Схемы и группы соединения обмоток трехфазных трансформаторов.
- §3. Уравнение электродвижущих сил.
- §4. Уравнение намагничивающих сил.
- §5. Приведенный трансформатор.
- §6. Переходные процессы в трансформаторах.
- Л 8. Тема: «Рабочие свойства трансформаторов»
- §1. Режим холостого хода.
- §2. Опыт короткого замыкания.
- §3. Изменение напряжения трансформатора.
- §4. Включение трансформаторов на параллельную работу.
- §5. Энергетическая диаграмма трансформатора.
- §1. Устройство и принцип действия.
- §2. Энергетическая диаграмма.
- §3. Основные электромагнитные соотношения машины постоянного тока.
- §4. Общие сведения об обмотках машин постоянного тока (якорных обмотках).
- §5. Простая петлевая обмотка.
- §6. Простая волновая обмотка.
- Л 10. Тема: «Магнитная цепь машины постоянного тока».
- Значение индукции в машинах постоянного тока.
- Л 11. Тема: «Магнитное поле машины постоянного тока при нагрузке».
- §1. Реакция якоря.
- §2. Влияние реакции якоря на магнитный поток машины.
- Л 12. Тема: «Коммутация в машинах постоянного тока».
- §1. Причины, вызывающие искрение на коллекторе.
- §2. Физическая сущность коммутации и ее влияние на работу машины.
- §3. Способы улучшения коммутации.
- Л 13. Тема: «Генераторы постоянного тока и их характеристика».
- §1. Характеристики генераторов.
- Л 14. Тема: «Генераторы постоянного тока. Классификация».
- Л 15. Тема: «Двигатели постоянного тока, их характеристики».
- §1. Основные понятия.
- §2. Пуск двигателя постоянного тока.
- §3. Рабочие характеристики двигателя постоянного тока.
- §4. Механические характеристики двигателей постоянного тока.
- §5. Рабочие характеристики двигателя с последовательным возбуждением.