Презентация на тему: "Характеристики синхронного генератора"

• 1 слайд

  Тема урока:
  Цели урока:
  Обучающая:
  Развивающая :
  Воспитательная:
  Характеристики синхронного генератора. Потери и КПД синхронных машин
  - Сформировать основные понятия о потерях синхронных машин
  - Расширитьпредставления об принципе работы
  синхронногогенератора.
  - Содействовать формированию профессиональных навыков техника
  Синхронный генератор
  

• 2 слайд

  Характеристики синхронного генератора
  Холостого хода
  Короткого замыкания
  Внешняя
  характеристика
  
  
  Регулировочная
  характеристика
  𝑼� = �� = 𝒇 𝑰в�
  при �� = �����
  𝑰� = 𝒇 𝑰в
  при �� = �����
  𝑼� = 𝒇 𝑰�при �� = �ном = �����,
  𝑰в = �����, cos �1 = �����,
  𝑰в = 𝒇 𝑰�при 𝑼� = 𝑼�ном = �����,
  �� = �ном = �����, cos �1 = �����,
  

• 3 слайд

  Характеристика холостого хода СГ
  𝑼� = �� = 𝒇 𝑰в�при �� = �����
  АРА1
  V
  1,2
  
  
  0,8
  И1
  И2
  Rpr
  Uв
  PV1
  C1
  C2
  C3
  𝑰в�
  0,5
  1,5
  2,53,5
  0,4
  �∗
  1,6
  𝑰
  в∗
  Характеристика СГ в условных единицах
  �∗ = 𝑼
  ��
  �ном
  𝑰в∗ = 𝑰
  𝑰в�
  в�ном
  

• 4 слайд

  Характеристика короткого замыкания
  𝑰� = 𝒇 𝑰впри �� = �����
  АРА1
  И1
  И2
  Rpr
  Uв
  А
  А
  А
  𝑰�к
  𝑰в.к
  𝑰в.к.ном
  �
  𝑰�к = �, ��𝑰�ном
  𝑰�к
  к
  �
  ��
  ��𝝈
  𝜔
  𝑟1 ≈ 0
  ��� = −�𝑰�𝒙��
  ��𝝈 = −�𝑰�𝒙�
  �к = ��� + ��𝝈
  −�𝑰�𝒙�- компенсирует падение напряжения
  −�𝑰�𝒙�� - компенсирует размагничивающее влияние реакции якоря
  

• 5 слайд

  Характеристики ХХ и КЗ дают возможность определить значения токов возбуждения, соответствующих указанным составляющим МДС возбуждения.
  �∗
  𝑰�к
  𝑰в/𝑰в�ном
  В
  в,
  D
  0
  �𝑩 ⇒ ��𝝈 = −�𝑰�𝒙�/𝑼�ном
  ��𝝈
  𝑰в𝒙
  𝑰в�
  𝑰в�ном
  𝑰в.к.ном
  𝑰в𝒙 ⇒ компенсация �𝑰�𝒙�
  𝑰в� ⇒ компенсация ���
  ОТНОШЕНИЕ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
  ОКЗ = 𝑰в�ном/𝑰в.к.ном
  Турбогенераторы ОКЗ=0,4…0,7 Гидрогенераторы ОКЗ=1,0…1,4
  СМ с малым ОКЗ:
  Менее устойчивые при параллельной работе
  Значительные колебания напряжения при
  изменениях нагрузки
  СМ с малым ОКЗ:
  Меньшие габариты
  Более низкая себестоимость
  𝑰�к/𝑰�ном
  � /𝑼
  ��ном
  

• 6 слайд

  Внешняя характеристика
  
  𝑼� = 𝒇 𝑰�при �� = �ном = �����, 𝑰в = �����, cos �1 = �����,
  ∆𝑼ном =
  �� − 𝑼�ном
  𝑼
  �ном
  ���%
  <
  50%
  ∆𝑼ном
  отрицательно
  𝑰в
  𝑼� ном
  ∆𝑼ном
  𝑼� = ��
  𝑰ном
  Индуктивнаянагрузка
  𝐜𝐨𝐬 𝝋� < �(инд)
  𝑰� ↓↓𝑼� ↑↑↑∆𝑼ном↓↓
  
  Емкостнаянагрузка
  𝐜𝐨𝐬 𝝋� < �(емк)
  Активная нагрузка
  𝐜𝐨𝐬 𝝋� = �
  𝑰� ↓↓𝑼� ↑↑∆𝑼ном↓↓
  𝑼�
  𝑰� ↓↓𝑼� ↓↓
  

• 7 слайд

  Регулировочная характеристика
  𝑰в = 𝒇 𝑰�при 𝑼� = 𝑼�ном = �����, �� = �ном = �����, cos �1 = �����,
  𝑰�
  Емкостнаянагрузка
  𝐜𝐨𝐬 𝝋� < �
  Индуктивная
  нагрузка
  𝐜𝐨𝐬 𝝋� < �
  Активная нагрузка
  𝐜𝐨𝐬 𝝋� = �
  𝑰в
  𝑰�ном ⇈
  𝑰в�ном
  𝑼� = 𝑼�ном
  𝑰в ⇈
  𝑰�ном ⇈
  𝑼� = 𝑼�ном
  𝑰в ⇈↑↑
  𝑰�ном ⇈
  𝑼� = 𝑼�ном
  𝑰в ⇊
  

• 8 слайд

  Р
  ОСНОВНЫЕ
  ДОБАВОЧНЫЕ
  Потери и КПД синхронных машин
  Потери в обмотке статора
  Потери на возбуждение
  Магнитные
  потери
  Механические
  потери
  Пульсирующие потери в полюсных наконечниках ротора
  Потери при нагрузке (вызванные полями рассеивания статора)
  

• 9 слайд

  Потери в обмотке статора (Вт)
  Потери на возбуждение (Вт) (∆𝑈щ = 2В; 𝜂в = 0,8 … 0,85)
  Магнитные потери
  Механические потери
  �2 −окружная скорость на поверхности полюсного наконечника ротора м/с
  �1 − конструктивная длина сердечника статора мм
  Основные потери в синхронной машине
  Рэ.1 = �𝐼1 𝑟1
  2
  Рв = 𝐼в 𝑟в + ∆𝑈щ𝐼в
  2
  Возбуждение от отдельного возбудителя
  Возбуждение от ГПТ
  Рв =
  2
  𝐼в 𝑟+ ∆𝑈𝐼
  вщ в
  𝜂
  в
  Рм = 𝑃гис + 𝑃в.т
  В сердечнике статора
  Рмех ≈ 3,68𝑝
  �2
  40
  3
  103�1
  �2 =
  𝜋 𝐷1 − 2𝛿 �1
  60
  

• 10 слайд

  Добавочныепотери в синхронной машине
  Пульсирующие потери в полюсных наконечниках ротора
  Потери при нагрузке (вызванные полями рассеивания статора)
  Рп = �п�������−�����𝑩𝜹�𝜹� − ��� �
  �,�
  �п = �, � – толщина листов 1 мм
  �п = �, � – толщина листов 2 мм
  �п = ��, �– массивных полюсных наконечниках
  СМ мощностью до 1000кВт Рдоб = 0,5%
  СМ мощностью более 1000кВт Рдоб = 0,25% … 0,4%
  𝑷 =
  𝑷э� + 𝑷в + 𝑷м + 𝑷мех + 𝑷п + 𝑷доб
  

• 11 слайд

  КПД синхронных машин
  Синхронный
  генератор
  𝜼г = � − 𝑷
  𝑷
  ном
  − 𝑷
  Синхронный
  генератор
  𝑷ном = ��𝑼�ном𝑰�ном 𝐜𝐨𝐬 𝝋�
  𝜼д = � − 𝑷
  𝑷
  �ном
  𝜷 = 𝑷�/𝑷ном
  КПД
  cosφ
  𝜼%
  98
  𝜷
  𝜼 ≈ �� … ��%90
  92
  94
  96
  1/42/43/4
  1
  сosφ=1
  сosφ=0,8
  𝑷ном < ���кВт
  𝑷ном ≥ ���кВт
  𝜼 ≈ �� … ��%
  

• 12 слайд

  Задание на дом
  М.М. Кацман «Электрические машины»
  Глава 20 «Магнитное поле и характеристики синхронных генераторов»
  §20.6
  §20.7
  Характеристики синхронного генератора; Практическая диаграмма ЭДС синхронного
  генератора(рассмотреть пример 20,2 стр. 267 для самостоятельного решения задачи);
  §20.8
  Потери и КПД синхронных машин. стр – 262 - 269
  

• 13 слайд

  ЗАДАНИЕ ДЛЯСАМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
  РАБОТЫ СТУДЕНТА
  В тетрадях для лабораторных и самостоятельных работ (24 листа):
  1.Трехфазный синхронный генератор номинальной мощностью 𝑃ном и номинальным (фазным) напряжением 𝑈1ф.ном работает с коэффициентом
  мощности cos �ном = 0,8 индуктивная нагрузка. Обмотка фазы статора имеет индуктивное сопротивление рассеивания 𝑥1 , ОКЗ, частота переменного тока 50Гц.
  Требуется построить практическую диаграмму ЭДС и по ней определить номинальное изменение напряжения генератора при сбросе нагрузки ∆𝑈ном Активным сопротивлением фазы обмотки статора пренебречь.
  Характеристика холостого хода генератора нормальная.