О свойствах синхронного генератора (СГ) судят по его характеристикам:

1. Характеристика холостого хода: E(I_в ) при I=0 и при n= n_ном .

При I_в =0 остаточным магнитным потоком наводится небольшая ЭДС E_х .

При (т.к. ).

Наступает насыщение магнитопровода – излом кривой. Точка (U_ном , I_{в ном} ) расположена до насыщения – так проектируют СГ.

2. Внешняя характеристика: U(I) при I_в = I_{в ном} ; cosj=const; n= n_ном .

При I=0 U= U₀ .

С ростом тока I при активной нагрузке напряжение U падает.

Изменение напряжения происходит в основном из-за реакции якоря. Если нагрузка активная, то поток изменяется незначительно.

При активно-индуктивной нагрузке реакция якоря – продольно-размагничивающая. Поток изменяется значительно, что приводит к сильному изменению напряжения.

При активно-емкостной нагрузке реакция якоря будет продольно-намагничивающая, поток будет возрастать, что приводит к небольшому увеличению напряжения.

Стабилизация напряжения достигается регулированием тока возбуждения.

3. Регулировочная характеристика: I_в (I) при U =const; cosj=const; n= n_ном . U= U_ном .

Эта характеристика показывает, как надо регулировать ток возбуждения при изменении нагрузки СГ, чтобы напряжение на его зажимах оставалось неизменным (искусственная характеристика).

Обычно регулировка напряжения, для того, чтобы U =const оставалось неизменным при изменении нагрузки I, осуществляется автоматически по схеме, где ТТ – трансформатор тока; Т – понижающий трансформатор.

Принцип регулирования:

При увеличении нагрузки I напряжение U падает (по внешней характеристике), но при этом ток I_у возрастает, что приводит к увеличению тока возбудителя I_в и к увеличению магнитного потока F, ЭДС и напряжения U.

2 Потери и КПД синхронного генератора

В СГ преобразование механической энергии в электрическую сопровождается потерями энергии. К синхронному генератору со стороны вала подведена механическая мощность P₁ .

В роторе и статоре имеются следующие потери:

1) потери на возбуждение; R_в – сопротивление цепи возбуждения.

2) - механические потери, вызванные всеми видами трения;

3) - потери магнитные в сердечнике статора (перемагничивание и вихревые токи);

,

(3 в формуле т.к. 3 фазы). Эта электромагнитная мощность передается на статор.

4) - потери в обмотке статора: .

P₂ – полезная мощность, отдаваемая в сеть.

Потери , , - постоянные (не зависят от нагрузки) и составляют потери холостого хода ХХ синхронного генератора.

,

где - сумма всех потерь в СГ.

.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--