Б) Векторные диаграммы синхронного двигателя

Векторные диаграммы двигателя аналогичны векторным диаграммам генератора.

Диаграммы приходится строить при определении н.с. F_в (или тока I_в) обмотки возбуждения двигателя, работающего при заданных напряжении сети U_с, токе I и cos φ. В этом случае при построении диаграмм, так же как и для генератора, должны быть известны параметры, характеристика холостого хода и обмоточные данные машины.

Диаграммы двигателя используются также при исследовании его рабочих свойств.

В зависимости от типа конструкции ротора двигателя обращаются к диаграммам или явнополюсной, или неявнополюсной машины. Для приближенного исследования можно также использовать упрощенные диаграммы.

На рис. 4-75 представлена диаграмма явнополюсного синхронного двигателя, работающего с опережающим током. Здесь фаза тока определяется относительно фазы напряжения сети.

.

Рис. 4-75. Диаграмма явнополюсного двигателя, работающего с опережающим током.

Справа на рис. 4-75 показаны векторы составляющих приложенного к двигателю напряжения, компенсирующих падения напряжения или уравновешивающих соответствующие э.д.с. в обмотке статора; слева показаны векторы этих э.д.с. Их построение производится так же, как для генератора, и должно быть понятно без особых пояснений. При практическом построении диаграммы ограничиваются построением лишь правой ее части. На рис. 4-76 представлена диаграмма явнополюсного двигателя, работающего с отстающим током. В этой диаграмме, как и в дальнейших, индекс с у вектора напряжения опущен.

Рис. 4-76. Диаграмма явнополюсного двигателя, работающего с отстающим током.

На рис. 4-75 и 4-76 видно, что реакция в синхронном двигателе при опережающем токе является размагничивающей ( направлена против и соответственно против ), а при отстающем токе — намагничивающей ( совпадает по направлению с , как и с ).

Это не противоречит выводам, полученным при рассмотрении реакции якоря генератора (см. § 4-3,а). Действительно, на рис. 4-75 видно, что синхронный двигатель, работающий с опережающим током, имеет продольную составляющую тока , отстающую от э.д.с. , что соответствует работе генератора с отстающим током. Из рис. 4-76 вытекает, что работа двигателя с отстающим током соответствует работе генератора с опережающим током, так как в обоих случаях вектор будет опережающим по отношению к вектору .

Мы здесь не будем приводить диаграммы неявнополюсного двигателя. Их построение производится в том же порядке, что и для неявнополюсного генератора.