Характеристики синхронных генераторов. Характеристика холостого хода

(х. х. х.) определяет зависи­мость U = f (i_f) при I = 0 и f = f_н Очевидно, что в режиме холо­стого хода U = Е. Если х. х. х. различных синхронных генераторов изобразить в относительных единицах, полагая,

,

Рис 1.

где - ток холостого хода при U=U_н, то эти х .х. х. будут мало отличаться друг от друга. Поэтому при расчетах различных режимов работы энер­гетических систем, в которых работает много генераторов, для упрощения расчетов принимает­ся, что х. х. х. всех турбогене­раторов, а также х. х. х. всех гидрогенераторов, выраженные в относительных единицах, оди­наковы и соответствуют некото­рым средним данным реальных характеристик генераторов (рис. 1).

Такие х. х. х. называются нормальными. Нормальные ненасыщенные х. х. х. показаны на рис. штриховыми линиями.

Характеристика короткого замыкания

(х. к. з.) снимается при замыкании зажимов всех фаз обмотки якоря накоротко (симмет­ричное короткое замыкание) и определяет зависимость I = f (i_f) при U = 0 и f =fн.

Если пренебречь весьма незначительным активным сопротивле­нием якоря, то сопротивление цепи якоря в режиме короткого замыкания будет чисто индуктивным. Поэтому = 90°, Iq = 0, Id = 1 и

Уравнению соответствует схема замещения рис. 1, а и векторная диаграмма рис. 1, б.

Рис 1.

При коротком замыкании реакция якоря является чисто размаг­ничивающей, э. д. с. Е , от результирующего потока воздушного зазора, равная

Опытное определение

Опытные х. х. х. и х. к. з. (рис.1) позволяют определить опытное значение продольного синхронного сопротивления x_d.

Обычно находят ненасы­щенное значение этого сопротивления , которое в отличие от насыщенного значения x_d для каждой машины вполне определенное. Чтобы определить , для какого-либо зна­чения тока возбуждения, например i_f = ОА (рис. 1), по спрямленной ненасыщенной х. х. х. 3 находят и по х. к. з. 2 — ток I, после чего вычисляют

Если и I выражены в относительных единицах, то и получается в этих же единицах.

будет определять насыщенное значение х_д при таком насыщении магнитной цепи, которое соответствует данному значению Е. Кри­вая 4 (рис.) представляет собой насыщенные значения x_d = f(i_f).

Отношение короткого замыкания (о. К. З.).

Отношением короткого замыкания k_о.к.з. согласно ГОСТ 183—66, называется отношение установившегося тока короткого замыкания I_k0 при токе возбуждения, который при холостом ходе и п = n_н дает Е =U_н, к номинальному току якоря I_н

Рис 1.

В соответствии с рис. 1

где x_d — насыщенное значение продольного синхронного сопротивления

Величина о. к. з., как и величина х_d, определяет предельную величину нагрузки, кото­рую способен нести генератор при установившемся режиме работы, причем, чем больше о. к. з., тем больше предельная нагрузка.

Поэтому о. к. з. является важным параметром синхронных машин.

В соответствии с изложенным величина о. к. з. тем больше, чем больше величина зазора между статором и ротором. Поэтому машины с большим о. к. з. дороже.