Начальный момент пп в синхронной машине

§6 начальный момент пп в синхронной машине
(внезапное изменение режима)

Рассмотрим потоки, проходящие через тело ротора в установившемся режиме. Установившийся режим примем в качестве исходного для последующего переходного процесса.

 – поток в обмотке возбуждения. Часть этого потока замыкается через тело статора , а часть замыкается по воздуху .

 – поток продольной реакции статора.

Момент короткого замыкания в цепи статора (на выводах генератора). Ток в момент КЗ: . Полный ток мгновенно измениться не может, поэтому: .

Так как у СМ ротор вращается, то ПП оказывается более сложным и, кроме двух рассматриваемых составляющих тока, имеются и другие.

Теория ПП в синхронных машинах рассматривает раздельное действие составляющих полного тока статорной обмотки, поэтому допускается скачкообразное изменение одной составляющей (периодической) при условии, что остальные составляющие компенсируют это изменение.

Рекомендуемые материалы

Поток, создаваемый апериодической составляющей, неподвижен относительно статора, действие его на ротор имеет пульсирующий характер и среднее значение равно нулю.

В первый момент внезапного нарушения режима результирующий поток  не меняется, следовательно, изменение реакции якоря  в роторе никак не проявляется:

                                    .

Установившийся режим КЗ.

Полное потокосцепление обмотки возбуждения:

                               .                                  (1)

Потокосцепление статорной обмотки:

                      .                         (2)

Из (1) выразим  и подставим в (2):

                                          ,

             .

При неизменной частоте вращения синхронного генератора, напряжение  пропорционально потокосцеплению обмотки статора , а в относительных единицах равно ему:

                           ,

                                           ,

 – переходное индуктивное сопротивление СМ по продольной оси;

 – переходная ЭДС синхронной машины (расчетная величина).

 – расчетная величина, которую физически нельзя измерить, представляет собой величину пропорциональную полному потокосцеплению обмотки возбуждения и поэтому остается неизменной в первый момент ПП. Переходная ЭДС позволяет представить СМ с помощью ЭДС, рассчитанной по параметрам нормального режима и не меняющейся в первый момент ПП.

В дальнейшем  изменяется с постоянной времени , стремясь к установившемуся значению, соответствующему установившемуся значению тока возбуждения.

  .

Так как в машине без успокоительных (демпферных) обмоток вдоль поперечной оси никаких замкнутых контуров (обмоток) нет, то

.

, так как вдоль поперечной оси токов нет, следовательно, явнополюсная машина в переходном режиме может быть представлена ЭДС  за сопротивлением .