Определение токов короткого замыкания

Ударный ток короткого замыкания

о.е.

Уточненное значение тока короткого замыкания

о.е.

Кратность тока короткого замыкания при возбуждении холостого хода (ОКЗ)

Величину Е?он* =1,13, определяем по продолжению спрямлённой части характеристики холостого хода при Iв*= 1.

Кратность тока короткого замыкания при номинальном возбуждении

Величину Е?о* = 2,8, определяем по продолжению спрямлённой части характеристики холостого хода при номинальном токе возбуждения Iвн*= 2,48 (рис. 8).

Данные для построения характеристики холостого хода (рис. 8)

Е*

0,5

1

1,1

1,2

1,3

Iв*

0,45

1

1,26

1,72

2,7

Характеристика холостого хода

Рис. 8. Характеристика холостого хода

Расчёт и построение характеристик генератора

Угловая характеристика

Статическую перегружаемость генератора определяем по угловой характеристике, рис. 9,

kм= Рм*/Рн*=Мм*/Мн*,

где

Рн*=cos цн= 0,8.

Из рис. 9 Мм*=1,87,

kм = Рм*/Рн* = 1,87/0,8 = 2,34.

Данные для построения угловой характеристики (рис. 9)

30

45

60

75

90

105

120

135

150

М*

1,1

1,52

1,78

1,87

1,82

1,64

1,38

1,06

0,71

Угловая характеристика

Рис. 9. Угловая характеристика

Регулировочная характеристика Iв*= f(I*).

Для построения регулировочных характеристик задаем три значения тока якоря I* 0; 0,5; 1. По заданным значениям I* для U*=const и cosц=const строим векторные диаграммы Потье, совмещенные с характеристикой холостого хода и короткого замыкания, из которых находим значения Iв*.

В диаграмме Потье МДС реакция якоря не раскладывается на продольную и поперечную составляющие, как в диаграмме Блонделя, поэтому эта диаграмма применима в основном для неявнополюсных машин. Но она дает приемлемые по точности результаты и для явнополюсных синхронных машин (ошибка не превышает 5-10 %).

Диаграмма Потье для

Рис. 10. Диаграмма Потье для

Построение диаграммы Потье для U*=1; I*=1, cos ц = 0,8.

На основании уравнения генератора

определяем вектор , как это было сделано при построении диаграммы Блонделя.

Пользуясь значением ЭДС , по характеристике холостого хода находим ток возбуждения , необходимый для её создания (на рис. 10 отрезок OD).

При построении диаграммы Потье применяют реактивное сопротивление Потье

.

Использование вместо учитывает повышенное насыщение магнитной цепи индуктора от потока рассеяния возбуждения. МДС реакции якоря определяется по характеристике короткого замыкания, которую строим как прямую из начала координат через точку L, для которой и = 1.

Для I* = 1 по характеристике короткого замыкания определяем МДС

(отрезок 0М), отложив на оси ординат , по характеристике холостого хода находим F?* (отрезок ОК). Тогда

(отрезок КМ). Чтобы получить МДС, соответствующую полному току возбуждения , необходимо геометрически сложить векторы , при этом учитываем, что МДС опережает на 90°, а МДС совпадает по направлению с током якоря . Результирующий ток возбуждения находим, прибавляя к отрезку ОD отрезок DD' = КМ, причем КМ проводим под углом (ц+г) к отрезку DS.

Принимая, что падение напряжения и реакция якоря прямо пропорциональны току якоря, можно построить подобные диаграммы для различных значений тока I*, напряжения U* и cosц.

На рис. 11 построены диаграммы для U*, равных 1,0; 1,1; 1,15; cosц=0,8. При этом принято, что

Падением напряжения на активном сопротивлении пренебрегаем. Данные построения сведены в табл. 5.

Таблица 5

U* = 1,0

U* = 1,1

U* = 1,15

I*

0

0,5

1

0

0,5

1

0

0,5

1

1

1,57

2,23

1,26

1,9

2,61

1,47

2,13

2,88

По данным табл. 5 на рис. 12 построены регулировочные характеристики для напряжений U*, равных 1,0; 1,1; 1,15.

Диаграмма Потье для построения регулировочных характеристик

Рис. 11. Диаграмма Потье для построения регулировочных характеристик

Регулировочные характеристики

Рис. 12. Регулировочные характеристики

Внешняя характеристика U* = f(I*).

Внешнюю характеристику строим, используя семейство регулировочных характеристик (рис. 12). Из точки, соответствующей U* = 1 и I* =1, проведем прямую параллельно оси абсцисс. Точки пересечения этой прямой с регулировочными характеристиками дадут значения тока I* при U* = 1,1 и U* = 1,15. Значение U* при I* =0 получим по характеристике холостого хода для Iвн*. Данные расчета сведены в табл. 6.

Таблица 6

I*

0

0,57

0,74

1

U*

1,29

1,15

1,1

1

По данным табл. 6 на рис. 13 построена внешняя характеристика.

Внешняя характеристика

Рис. 13. Внешняя характеристика

U-образная характеристика I*=f().

При построении U-образной характеристики должно быть обеспечено выполнение условий =const и = const. Принимая во внимание, что

,

можно отметить, что активная составляющая тока якоря также постоянна.

Для U-образной характеристики при U*=Uн* и

Р*=Р*н=cosц=0,8

активная составляющая тока равна 0,8. Для характеристик при , например при , активная составляющая = 0,9·0,8 =0,72 и т.д.

U-образную характеристику для случая Р*=0,8; U* = Uн* строим следующим образом. Откладываем по оси абсцисс в масштабе вектор напряжения . С ним совпадает по направлению вектор активного тока Iн*cosцн (рис. 14). Затем задаемся несколькими значениями тока I*, например двумя I(1)* =1, I(2)* =0,9 для индуктивной нагрузки (ц>0), одним для активной нагрузки I(3)* =Iн*cosцн и одним I(4)* =0,88 для емкостной нагрузки (ц<0), и размещаем их, как показано на рис. 14. Определяем для этих токов углы ц.

Векторные диаграммы (к построению U-образной характеристики)

Рис. 14. Векторные диаграммы (к построению U-образной характеристики)

Диаграмма Потье (к построению U-образной характеристики)

Рис. 15. Диаграмма Потье (к построению U-образной характеристики)

Для каждого значения I(1,2,3,4)* и ц(1,2,3,4) строим диаграмму Потье, как это делалось при построении регулировочных характеристик (рис. 15).

Данные расчёта сводим в табл. 7

Таблица 7

1,21

1,49

2

2,27

I*

0,88

0,8

0,9

1,0

По данным табл. 7 строим U-образную характеристику (рис. 16).

U-образная характеристика

Рис. 16. U-образная характеристика

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   Скачать   След >