Электрические двигатели и генераторы

Применение системы относительных единиц в теории синхронных машин  

Система относительных единиц или долевых значений в настоящее время широко применяется при всякого рода практических расчетах, связанных с исследованием синхронных машин. К ее основным преимуществам нужно отнести то, что она облегчает расчеты, так как здесь при вычислениях приходится иметь дело с величинами, близкими к единице, а также то, что результаты расчетов в системе относительных единиц для машин различных типов и различной мощности мало отличаются друг от друга и поэтому легко позволяют производить сравнение машин.

При этой системе величины, характеризующие режим работы машины, и ее параметры выражаются не в вольтах, амперах, киловольт-амперах, омах и т. д., а в долях соответствующих величин и параметров, принятых за единицу.

В качестве базисных величин, значения которых условно принимаются за единицу, обычно выбираются номинальные величины. Так, например, ток в относительных единицах равен , напряжение – , мощность – , вращающий момент –  и т. д.

Для параметров машины, т. е. для ее активных и индуктивных сопротивлений, за единицу сопротивления принимается величина ; поэтому, обозначая долевые значения параметров теми же буквами, но со звездочкой, получим для активного сопротивления , для индуктивного сопротивления рассеяния  и т. д.

Если помножить долевые значения параметров на 100, то получаются их процентные значения:

Долевое значение индуктивного сопротивления реакции якоря по продольной оси машины может быть выражено следующим образом:

Так как для ненасыщенной машины

и в соответствии с прямолинейной характеристикой холостого хода

где с – коэффициент пропорциональности; F – магнитное напряжение воздушного зазора, то получим, [д. e.]:

          (4-27)

Если учесть формулы для н.с. m-фазной обмотки , магнитного напряжения воздушного зазора , линейной нагрузки [А/см], полюсного деления , то соотношение (4-27) можно переписать в следующем виде:

          (4-28)

Соотношением (4-28) устанавливается зависимость  от геометрических размеров  и  и от электромагнитных нагрузок A и B.

Для изменения  обычно приходится изменять воздушный зазор , так как остальные величины для нормальных машин могут быть изменены лишь в небольших пределах.

Аналогичным образом найдем выражение для индуктивного сопротивления реакции якоря по поперечной оси:

Учитывая, что Eaq = cFaq = ckqFacos, получим, [д. е.]:

          (4-29)

Из (4-27) и (4-29) следует, [д. е.]:

          (4-30)

Долевые значения отдельных параметров, обычные для современных синхронных машин, приведены в следующей таблице: 

Таблица 4-1

Типы машин Параметры

    

  Неявнополюсные машины

(турбогенераторы)

Двухполюсные 1,6 – 2 1,55 – 1,95 0,10 – 0,18

Четырехполюсные 1,4 1,37 0,14

  Явнополюсные машины

Генераторы и двигатели 0,6 – 1,5 0,4 – 0,9 0,11 – 0,15

Компенсаторы 1,6 – 2,1 0,95 – 1,2 0,12 – 0,18

 Из этой таблицы следует, что значение ха определяется в основном значением .

На главную