При вращении ротора синхронного генератора от приводного двигателя ПД (см. рис.22,б) с постоянной частотой n₀, постоянное магнитное поле, создаваемое обмоткой возбуждения, пересекая проводники фазных обмоток статора наводит в них синусоидальную ЭДС, зависящую от синхронной частоты вращения n₀ и максимального магнитного потока полюса ротора Ф_оm.

Катушки отдельных фаз статора сдвинуты в пространстве на электрический угол, равный 120° и их ЭДС образуют симметричную трехфазную систему.

Изменяя ток возбуждения I_в можно регулировать магнитный поток и ЭДС генератора. Зависимость Е₀=f(I_в) называется характеристикой холостого хода генератора (нелинейная). Если к обмотке статора подключить нагрузку, то в обмотках статора потечет трехфазный ток.

В зависимости от вида нагрузки (активной, индуктивной или емкостной) ток может либо совпадать по фазе с ЭДС, либо сдвинут на некоторый угол.

При протекании трехфазного тока по обмоткам статора образуется вращающееся магнитное поле. При этом магнитные поля ротора и статора вращаются с одной и той же частотой n₀. они взаимодействуют между собой и образуют результирующее вращающееся магнитное поле машины.

Реакция якоря – это воздействие поля статора (якоря) на магнитное поле машины, создаваемое обмоткой возбуждения на роторе. Характер реакции якоря зависит от вида нагрузки.

При чисто активной нагрузке имеет место поперечная реакция якоря (векторы магнитных полей обмоток ротора и статора расположены под углом 90°). При чисто индуктивной нагрузке реакция якоря продольная размагничивающая (векторы магнитных полей направлены навстречу друг другу и результирующее магнитное поле уменьшается).

При чисто емкостной нагрузке реакция якоря продольная намагничивающая (векторы магнитных полей имеют одинаковое направление и результирующее магнитное поле увеличивается).

Кроме характеристики холостого хода Е₀=f(I_в), синхронный генератор характеризуется внешней и регулировочной характеристиками, вид которых зависит от характера реакции якоря.

Внешняя характеристика это зависимость напряжения на зажимах генератора от тока нагрузки U=f(I).

Регулировочная характеристика это зависимость тока возбуждения от тока нагрузки I_в=f(I), при U=const.

Дальше >
Основы электротехники >