Презентация на тему: «Реакция якоря синхронной машины»

• 1 слайд

  Тема урока:
  Цели урока:
  Обучающая:
  Развивающая :
  Воспитательная:
  - Сформировать основные понятия о процессе работы синхронных машин под нагрузкой
  - Расширитьпредставления об принципе работы
  синхронноймашины
  - Содействовать формированию профессиональных навыков техника
  Реакция якоря синхронной машины.
  

• 2 слайд

  При нагрузке обмотки якоря синхронной машины током она создает собственное магнитное поле, которое называется полем реакции якоря.
  Реакция якоря синхронной машины оказывает весьма значительное влияние на характеристики и
  поведение синхронной машины как при установившихся, так и при переходных режимах работы.
  Работа нагруженного синхронного генератора
  В процессе работы нагруженного синхронного генератора в нем одновременно действуют МДС возбуждения Fв0 и якоря F1, при этом МДС якоря воздействует на МДС возбуждения, усиливая или ослабляя поле возбуждения или же искажая его форму.
  Воздействие МДС обмотки якоря на МДС обмотки возбуждения называется
  реакцией якоря.
  зависит
  Значения и характера нагрузки
  Активная нагрузка
  Реактивная нагрузка
  Смешанная нагрузка
  Индуктивная нагрузка
  Емкостная нагрузка
  Активно-индуктивная нагрузка
  Активно-емкостная
  нагрузка
  Векторные диаграммы МДС –
  Вектор Э.Д.С. индуцируемый магнитным потоком возбуждения в обмотке статора отстает от вектора магнитного потока по фазе на угол 900.
  Вектор тока может занимать различное положение по отношению к вектору Э.Д.С. в зависимости от нагрузки.
  

• 3 слайд

  Активная нагрузка � = 00
  �� = 𝒎𝒂𝒙
  ��
  �в .�
  𝑰�
  ��
  Воздействие МДС статора (якоря) ��
  на МДС возбуждение �в .� вызовет искажение результирующего магнитного поля машины:
  Магнитное поле машины ослабляется под набегающим краем полюса и усиливается под сбегающим краем полюса
  Результирующий магнитный поток машины ослабевает, магнитная система несколько размагничивается.
  Размагничивание набегающих краев полюсных наконечников и зубцовых слоев статора происходит беспрепятственно.
  Подмагничивание сбегающих краев полюсных наконечников и зубцовых слоев статора ограничивается магнитным насыщением материалов.
  Е� ⇓
  

• 4 слайд

  Индуктивная нагрузка � = 900
  ��
  �в .�
  𝑰�
  ��
  МДС статора (якоря) �� действует вдоль оси полюсов ротора встречно МДС возбуждение �в .� такое действие МДС статора ослабляет поле машины:
  Реакция якоря в СГ при чисто индуктивной нагрузке оказывает
  продольно-размагничивающее действие
  Магнитное поле не искажается.
  (𝐼1 max)
  достигает
  После поворота якоря вперед на 900 (Е0 max)
  

• 5 слайд

  Емкостная нагрузка � = −900
  ��
  �в .�
  𝑰�
  ��
  (𝐼1 max)
  достигает
  Раньше (Е0 max)
  МДС статора (якоря) �� действует вдоль оси полюсов ротора согласно МДС возбуждение �в .� такое действие МДС статора усиливает поле возбуждения:
  Реакция якоря в СГ при чисто емкостной нагрузке оказывает
  продольно-намагничивающее действие
  Магнитное поле не искажается.
  

• 6 слайд

  Смешанная нагрузка00< � < ±900
  Ток статора 𝑰�
  сдвинут по фазе относительно ЭДС
  Е�
  на угол 𝝍�
  МДС реакции якоря будет действовать частично по продольной и частично по поперечной оси.
  ��
  𝑰𝒒
  
  �в .�
  �
  �
  𝑰𝒅
  ��𝒅
  �
  �
  �𝒒
  𝝍�
  𝑰�
  �
  в .�
  𝑰𝒅
  �
  �𝒅
  F1q = F1 cos ψ1
  ��
  �
  ��𝒒
  𝑰𝒒
  𝑰�
  𝝍�
  активно-индуктивная нагрузка
  активно-емкостная нагрузка
  F1d = F1 sin ψ1
  Id = I1 sin ψ1
  I= Icos ψ
  q1 1
  МДС F1d размагничивает генератор
  МДС F1d подмагничивает генератор
  Направление вектора F1d относительно вектора определяется характером реакции якоря, который при токе нагрузки , отстающем по фазе от ЭДС , является – РАЗМАГНИЧИВАЮЩИМ,
  а при токе , опережающем по фазе ЭДС , — ПОДМАГНИЧИВАЮЩИМ.
  

• 7 слайд

  Определить продольную и поперечную составляющие МДС статора (якоря) трехфазного синхронного генератора: номинальной мощностью 150 кВА при напряжении 6,3 кВ, если его четырехполюсная обмотка статора с обмоточным коэффициентом 𝑘обм1 = 0,92 содержит в каждой фазе по �1= 312 последовательно соединенных витков. Нагрузка генератора номинальная при cos �1 = 0,8.
  Решение:
  �
  Ток нагрузки номинальный: 𝐼1 =
  
  
  
  𝑆ном
  3𝑈
  ном1
  == 13,76𝐴
  3∙6,3
  150
  Максимальное значение МДС трехфазной обмотки статора: 𝐹1 =
  1,35∙𝐼1∙𝜔1∙𝑘обм1
  =
  1, 35∙ 13,76∙ 312∙ 0,92 2
  = 2666 𝐴
  Поперечная составляющая МДС статора: 𝐹1� = 𝐹1 cos �1 = 2666 ∙ 0,8 = 2133 𝐴
  Продольная составляющая МДС статора: 𝐹1𝑑 = 𝐹1 sin �1 = 2666 ∙ 0,6 = 1600 𝐴
  МДС реакции якоря по продольной 𝐹1𝑑 и поперечной 𝐹1� осям создают в магнитопроводе СМ
  магнитные потоки реакции якоря.
  Основные гармоники этих потоков
  Ф=
  1𝑑
  𝐹1𝑑
  𝑅
  м𝑑
  =
  𝐹1 sin �1
  𝑅
  м𝑑
  Ф1� = 𝑅=
  𝐹1�
  м�
  𝐹1 cos �1
  𝑅
  м�
  В неявнополюсной машине воздушный зазор по периметру расточки статора равномерен, поэтому магнитные сопротивления по продольной и поперечной осям равны.
  𝑹м𝒅 = 𝑹м𝒒 = 𝑹м
  

• 8 слайд

  Задание на дом
  М.М. Кацман «Электрические машины»
  Глава 20 «Магнитное поле и характеристики синхронных генераторов»
  §20.3 Реакция якоря синхронной машины. стр. 254 – 258
  

• 9 слайд

  ЗАДАНИЕ ДЛЯСАМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
  РАБОТЫ СТУДЕНТА
  В тетрадях для лабораторных и самостоятельных работ (24 листа):
  Определить продольную и поперечную составляющие МДС статора трехфазного синхронного генератора;
  Определить продольную и поперечную составляющие тока статора трехфазного синхронного генератора ;
  Построить векторную диаграмму реакции якоря синхронного генератора при смешанной нагрузке.