Параллельная работа синхронного генератора

С мощной сетью

Проводится включение синхронного генератора (СГ) на параллельную работу, снимаются зависимость тока якоря от активной нагрузки генератора, U-образные характеристики при различных значениях полезной мощности генератора.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
ПРИ ЗАЩИТЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

4.1. Что понимают под параллельной работой СГ с сетью?

4.2.Что понимают под синхронизацией СГ с сетью?

4.3.Какими методами можно включить СГ на параллельную работу с сетью?

4.4.Что означает грубая синхронизация?

4.5.Перечислите условия точной синхронизации СГ с сетью при включении его на параллельную работу.

4.6.Почему нельзя включать СГ на параллельную работу при разном чередовании фаз сети и генератора?

4.7.Как обеспечить равенство частот напряжения сети и ЭДС СГ?

4.8. Как обеспечивают равенство напряжения сети и ЭДС СГ?

4.9. Как проверить чередование фаз сети и синхронного генератора?

4.10. Поясните назначение и правила пользования синхроноскопом.

4.11. Как изменяют реактивную мощность СГ при параллельной работе с сетью?

4.12. Как изменяют активную мощность СГ при параллельной работе с сетью?

4.13. Как осуществить режим перевозбуждения СГ?

4.14. Как осуществить режим недовозбуждения СГ?

4.15. С каким реактивным током (индуктивным или емкостным) и почему работает СГ параллельно с сетью в режиме перевозбуждения?

4.16.Как перевести СГ, после завершения синхронизации, в режим синхронного компенсатора?

4.17. Изобразите и объясните зависимость , запишите условия, при которых она получена.

4.18. Изобразите и объясните U-образные характеристики СГ, запишите условия, при которых они получены.

4.19. Как по U-образной характеристике рассчитать зависимость ?

4.20. Изобразите и объясните зависимость запишите условия, при которых она получена.

Машины постоянного тока

Наибольшее применение машины постоянного тока находят в качестве двигателей, где требуется широкое и плавное регулирование частоты вращения (прокатные станы, электрическая тяга на транспорте, мощные металлорежущие станки). Генераторы постоянного тока используются в различных транспортных и других установках (для питания электроприводов с широким регулированием частоты вращения, в электролизной промышленности и т.д.), кроме того, они являются возбудителями и подвозбудителями крупных синхронных генераторов.

Устройство простейшей машины постоянного тока

И принцип ее действия

На рис. 4.1 представлена простейшая машина постоянного тока. Неподвижная часть машины, называемая индуктором, состоит из полюсов и стального ярма, к которому прикрепляются полюсы. Назначением индуктора является создание в машине основного магнитного потока. Индуктор простейшей машины имеет два полюса (1) и ярмо (на рис. не показано). Вращающаяся часть машины состоит из укрепленных на валу цилиндрического якоря (2) и коллектора (3). Якорь состоит из магнитопровода, набранного из листовой электротехнической стали, и обмотки, уложенной в пазах на его внешней поверхности. Обмотка якоря имеет один виток, соединенный с изолированными от вала двумя медными пластинами коллектора. Обмотка якоря соединяется с внешней цепью коллектором и щетками (4).

Рис. 4.1

1 - полюс; 2 - якорь; 3 - коллектор; 4 - щетка

Основной магнитный поток в машинах постоянного тока обычно создается обмоткой возбуждения, которая расположена на сердечниках полюсов и питается постоянным током. Магнитный поток проходит от северного полюса N через якорь к южному полюсу S, и от него через ярмо снова к северному полюсу, преодолевая дважды воздушный зазор. Сердечники полюсов выполняются из электротехнической стали.

Принцип действия генератора. При вращении якоря машины в направлении по часовой стрелке в проводниках обмотки якоря индуктируется ЭДС, направление которой может быть определено по

Рис. 4.2. Машина постоянного тока:

1 - вал; 2 - задний подшипниковый щит; 3 - коллектор; 4 - щетки;

5 - магнитопровод якоря с обмоткой; 6 - сердечник главного полюса; 7 - обмотка

возбуждения; 8 - станина; 9 - передний подшипниковый щит;

10 - вентилятор; 11 - лапы; 12 - подшипники

правилу правой руки. Значение индуктируемой в проводнике ЭДС

где – магнитная индукция; - активная длина проводника; - линейная скорость перемещения проводника.

Полная ЭДС якоря рассматриваемой машины равна ЭДС является переменной, так как проводники обмотки якоря проходят попеременно под северным и южным полюсами, в результате чего направление ЭДС в проводниках меняется.

Если обмотка якоря с помощью щеток замкнута через внешнюю цепь, то в обмотке возникает переменный ток, а во внешней цепи – постоянный. Это объясняется тем, что под верхней щеткой всегда находится пластина, соединенная с проводником, расположенным под северным полюсом, а под нижней щеткой – пластина, соединенная с проводником, расположенным под южным полюсом. В результате этого полярность щеток и направление тока во внешней цепи остаются неизменными. Таким образом, в генераторе коллектор является механическим выпрямителем, который преобразует переменный ток обмотки якоря в постоянный ток внешней цепи. Для улучшения условий токосъема с коллектора в машинах с мощностью более 0,5кВт между главными полюсами устанавливаются добавочные полюсы. Обмотка добавочных полюсов включается последовательно в цепь обмотки якоря. Сердечник добавочного полюса изготавливается из стали и имеет обычно монолитную конструкцию. Общий вид машины постоянного тока приведен на рис. 4.2.