Шпоры к экзамену по элтеху (теория) (Б33)

Посмотреть архив целиком

33.Устройство и принцип действия синхронного генератора. Синхронизация генератора перед его включением в сеть.

Статор синхронной машины устроен так же, как асинхронной. В пазы пакета из листов электротехнической стали уложены катушки трехфазной обмотки, токи которой создают вращаю­щееся магнитное поле.

ротор синхронной машины представляет собой электромаг­нит. На рис. 4.3, а показана электрическая схема статора и ротора на рис. 4.3, б - стандартное графическое обозначение •синхронной машины на схемах. Обмотку статора 1 (см. рис. 4.3, а) обычно соединяют звездой. Обмотка ротора 2, которую называ­ют обмоткой возбуждения, подключают через два кон­тактных кольца 3 и щетки 4 к независимому источнику по­стоянного напряжения ИПН5.

Принцип действия синхронного генератора. Ротор генератора приводится во вращение первичным двигателем (турбиной). Вместе с ротором с частотой вращения n2 вращается магнитное поле ротора (поле возбуждения), которое I создается постоянным током в обмотке возбуждения ротора.

Силовые линии магнитного поля ротора, которое называется • основным, проходят через воздушный зазор и сцепляются с I трехфазной обмоткой статора. Распределение магнитной ин­дукции В0* в воздушном зазоре вдоль окружности ротора стараются сделать синусоидальным (рис. 4.7) за счет формы полюсов ротора (в тихоходных машинах) или размеров катушек возбуждения (в быстроходных машинах). Поэтому при вращении I ротора магнитный поток основного магнитного поля индуцирует в трех фазах обмотки статора синусоидальные ЭДС I еоА, еов, еос (в дальнейшем индексы А, В, С спускаются) одинаковой амплитуды и частоты. Так как оси фаз трехфазной обмотки сдвинуты в пространстве на угол 2л/3, то ЭДС будут сдвинуты по фазе на тот же угол 2п/3. Максимальная ЭДС на- водится в тех проводниках, которые расположены напротив I середины полюсов ротора N0 и S0, где магнитная индукция максимальна. Направления ЭДС в Фазах обмотки статора, показанные на рис. 4.8, а, можно определить по правилу правой руки (они обозначены знаками креста и точки) Частоты ЭДС в обмотках статора зависят от числа пар полю, сов р и частоты вращения ротора n2



Если к трехфазной обмотке статора синхронного генерато­ра подсоединить активный симметричный приемник, то в фа­зах обмотки возникнут токи I, совпадающие по направлению с вызвавшими их ЭДС, и, следовательно, сдвинутые по фазе на угол 2п/3. Эти токи создадут вращающееся магнитное поле статора*. Частота вращения этого поля относительно статора. Следовательно, ротор и его магнитное поле вращается с той же частотой, что и магнитное поле токов статора.

Направление силовых линий магнитного поля статора можно определить по правилу правоходового винта (см. рис. 4.8, а). На рис. 4.8, б показано распределение магнитной индукции статора Ва вдоль зазора по окружности статора. Из рис. 4.8, б видно, что под каждым полюсом статора (Na, Sa) будут находиться проводники обмотки возбуждения, имеющие одинаковое направление тока возбуждения ротора /р. В результате взаимо­действия магнитного поля статора и проводников с. токами на роторе возникают электромагнитные силы, действующие на ротор в тангенциальных направлениях против направления вращения, и создается электромагнитный момент, тормозящий движение ротора. В установившемся режиме тормозной элект­ромагнитный момент уравновешен вращающим моментом пер­вичного двигателя (М = Мвр).

Магнитные поля токов ротора и статора, неподвижные отно­сительно друг друга, образуют результирующее маг­нитное поле, которое зависит от взаимного расположения этих полей в пространстве

Включение генератора на параллельную работу с сетью

При включении генератора на параллельную работу с други­ми генераторами необходимо избегать бросков тока в статорной цепи и возникновения ударных электромагнитных момен­тов на валу, способных вызвать повреждение генератора и другого оборудования, а- также нарушить работу энергосистемы.

[Чтобы этого не происходило необходимо определенным обра­зом отрегулировать режим работы генератора на холостом ходу и в определенный момент времени включить генератор в сеть. Совокупность этих операций называется синхрониза­цией генератора Чтобы синхронизировать генератор с сетью, необходимо обеспечить:

  1. Равенство ЭДС Е0 генератора и напряжения сети U.

  2. Равенство частот напряжений генератора fг и сети fс

  3. Совпадение по фазе напряжений генератора и сети.

  4. Одинаковый порядок чередования фаз генератора и сети.

Равенства E0 = U добиваются путем регулирования тока воз­буждения синхронного генератора (см. рис. 4.11). Изменение час­тоты и фазы напряжения генератора достигается изменением частоты вращения приводного двигателя (турбины)






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.