91. При какой нагрузке сг существуют только токи прямой последовательности?

При симметричной нагрузке синхронного генератора существуют только токи прямой последовательности.

91. Существуют ли в сг токи нулевой последовательности и почему?

Токи нулевой последовательности обмотки статора I₀ создают в воздушном зазоре только пульсирующие поля гармоник  = = 3, 9, 15..., а основная гармоника поля будет отсутствовать. Эти гармоники поля индук- тируют в обмотках возбуждения и успокоительной токи, величины которых относительно невелики.

91. Как в роторе сг появляются токи двойной частоты?

Возникающие токи обратной последовательности создают магнитное поле обратной последовательности, которое вращается по отношению к статору с синхронной скоростью в обратном направлении, а по отношению к ротору, вращающемуся с синхронной скоростью в прямом направлении, – с удвоенной синхронной скоростью. Поэтому относительно этого поля скольжение ротора S₂ 2 и в обмотках возбуждения, успокоительной и в массивных частях ротора индуцируются вторичные токи двойной частоты, которые вызывают соответствующие потери и нагрев ротора.

91. Почему несимметричная нагрузка СГ приводит к нагреву ротора?

Токи, индуктируемые обратным полем в успокоительных обмотках явнополюсных машин и в массивном роторе турбогенераторов, могут быть весьма значительными, а активные сопротивления этим токам под влиянием поверхностного эффекта будут большими. Поэтому при значительной несимметрии нагрузки возникает чрезмерный и опасный нагрев успокоительных обмоток и массивных роторов.

91. Почему несимметричная нагрузка СГ приводит к вибрации ротора?

Возникают пульсирующие радиальные силы притяжения и отталкивания между полюсами полей статора и ротора, стремящиеся деформировать статор и ротор. Эти силы вызывают вибрацию частей машины, шум и ослабление запрессовки сердечника статора.

91. Почему в явнополюсных СГ дополнительный нагрев обмотки возбуждения при несимметричной нагрузке невелик?

Нагрев успокоительной обмотки явнополюсной машины мало влияет на температуру обмотки возбуждения ввиду удаленности этих обмоток друг от друга и лучших условий охлаждения обмотки возбуждения явнополюсных машин.

91. Почему при несимметричной нагрузке СГ возникает искажение симметрии напряжений статора?

Токи обратной последовательности вызывают в фазах обмотки статора падения напряжения Z₂I₂ , векторы которых ориентированы относительно напряжений прямой последовательности в разных фазах по-разному. В результате этого симметрия напряжений генератора искажается и напряжения более загруженных фаз будут меньше.

91. Как высшие гармоники тока СГ могут вызвать резонансные явления?

Высшие гармоники тока могут вызвать опасные резонансные явления, если в цепях обмоток статора имеются емкости (например, емкость длинных линий передачи и пр.).

91. Для чего СГ имеют успокоительные обмотки?

В результате резонанса напряжений на зажимах обмотки статора возникают напряжения повышенных частот, которые могут превысить номинальные напряжения во много раз и повредить изоляцию машины. При наличии успокоительных обмоток Zd2  Zq2 и xq  xd , вследствие чего в этом случае токи остаются синусоидальными и опасность указанных перенапряжений исчезает.

Занятие 23. Параллельная работа СМ.