U-образные кривые синхронного генератора

Рассмотрим зависимость тока якоря /, от тока возбуждения /" при постоянной активной мощности Р. Постоянство активной мощности P = 3U_cIcos

при неизменном напряжении U_c сети предполагает выполнение условий Icosa = const и? E₀sin#=const (см. § 6.21). На рисунке 6.24.1 приведена векторная диаграмма синхронного генератора.

Рис. 6.24.1.

При изменении тока возбуждения /, изменяется Е₀ и конец этого вектора двигается по вертикальной прямой, сдвинутой влево от вектора 1/_с на величину ?₀sin#. Изменение влечет за собой изменение величины и положения вектора jXI. Вектор тока отстает от вектора jXI на л/2, а конец вектора тока двигается по горизонтальной прямой /cosq). Легко видеть, что при малых /" Е₀ < U_c (режим недовозбуждения) ток /, превышает минимальное значение /₂, т. е. /, = /, costp. Значение тока /₂ достигается при оптимальном возбуждении, а при больших /" Е₀ < U_c (режим перевозбуждения) ток якоря I, снова превышает минимальное значение /₂.

Зависимость /,(/.) при p=const называется (/-образной кривой. Она изображена на рисунке 6.24.2.

Рис. 6.24.2.

Пояснить характер зависимости тока якоря /, от тока возбуждения /. можно следующим образом. Включив генератор с соблюдением условий синхронизации на сеть, мы не получим тока в якоре. Изменяя величину тока возбуждения /" можно создать в якоре реактивный ток емкостного характера или индуктивного характера (см. § 6.23). Эта зависимость графически представлена на рисунке 6.24.2 при Р = 0.

Вернем генератор в состояние синхронизации, при котором U_c = Е₀, а ток возбуждения имеет нормальное значение и увеличим вращающий момент приводного двигателя. В цепи якоря возникает ток /, опережающий напряжение сети U_Q на угол <�р (см. рис. 6.23.4). Этот ток будет иметь как активную /_а, так и реактивную составляющие. Реактивную составляющую тока емкости 1_ЫК можно скомпенсировать током индуктивности /_инд (рис.- 6.23.1,в), если увеличить возбуждение. Тогда точка минимума Сообразной кривой для случяая Р > 0 сместится вправо относительно положения минимума [/-образной кривой Р = 0, а ордината этой точки будет равна активному току.

Сохраняя величину вращающего момента приводного двигателя, будем опять изменять величину тока возбуждения. Ток в якоре возрастает только на величину реактивной составляющей тока, а активная составляющая тока сохраняется неизменной.