Способ определения сверхпереходных сопротивлений однофазных синхронных машин Советский патент 1955 года по МПК H02K15/00 

Обычно однофазная синхронная машина выполняется так, что ее силовая обмотка занимает 2/3 пазов якоря. В этом случае для определения параметров однофазную синхронную машину целесообразно представить в виде эквивалентной трехфазной, работающей на двух нагружениых фазах с разомкнутой третьей фазой. Следовательно, магнитные цепи и роторные обмотки однофазной и эквивалентной трехфазной синхронных машин должны быть идентичными, а числа витков в фазах их якорных обмоток должны относиться, как 2:1.

Аналитическое определение реактивных сопротивлений реакции якоря ло продольной оси показывает, что эти сопротивления для однофазной и эквивалентной трехфазной синхронных машин с симметричными обмотками с зонами 120 и 60 электрических градусов соответственно равны. В таком же соотношении находятся реактивные сопротивления реакции якоря ,ITO поперечной оси и сверх переходные реактивные сопротивления цо продольной и поперечной ОСЯМ однофазной и эквивалентной трехфаз ной синхронных машин.

Поэтому эквивалентные сопротивления, заменя1ош,ие сопротивления

всех параллельных цепей схем замеш,ения однофазной и эквивалентной трехфазной машин, равны.

Эти соображения Положены в основу известного способа определения сверхпереходных сопротивлений однофазных синхронных машин, заключающегося в медленном вращении подвижной части машины при замкнутой накоротко через амперметр обмотке возбуждения и подключенной к сети переменного тока соответствующей частоты однофазной си.аовой обмотке.

Индуктор машины медленно поворачивают до тех пор, пока ток в обмотке возбужден и я не достигнет максимального и минимального значений, соответствующих совпадению или взаимно перпендикулярному расположению осей обмоток якоря и возбуждения.

В этих положениях определяют показания ваттметра, вольтметра и амперметра, включенных в цепь однофазной обмотки, и по этим показаниям вычисляют сверхпереходные параметры, соответствующие аналогичным параметрам эквивалентной трехфазной машины.

Согласно изобретению для повышения точности определения искомых параметров дополнительно определяют активное сопротивление однофазной обмотки н ее реактивное сопротивление рассеяния, и вычисляют искомые сверхпереходные параметры с учетом половинных значений указанных дополнительно полученных величин.

Значения активного сопротивления однофазной обмотки и ее реактивного сопротивления рассеяния могут быть взяты из данных расчета, либо определены опытным нутем известными методами.

Практически важно знать значения сверхпереходных параметров, соответствующие действительным условиям работы синхронной машины с насыщенной магнитной цепью в заданном режиме нагрззки. В этих случаях определение сверхпереходных сопротивлений однофазных синхронных машин следует производить не с короткозамюнутой обмоткой возбуждения машииы, а в условиях нитания упомянутой обмотки от генератора ПОСТОЯННОГО тока, независимое возбуждение.

Принципиальная схема включения синхронной машины для осуществления предлол енного способа определения ее сверхпереходных сопротивлений -представлена на чертеже, где приняты следующие обозначения: ОЯ - силовая обмотка якоря однофазной мащины; ОВ - обмотка -возбуждения однофазной машины; Л и А-2 - амперметры для измерения величи-ны переменного тока; Лз - амперметр для измерения величины постоянного тока; V - вольтметр неременного тока; Я -якорь генератора постоянного тока; НВ - обмотка независимого возбуждения генератора постоянного тока; PI и 2 - рубильники; С - конденсатор.

Как видно из чертежа, при разомкнуто1.м рубильнике Pj и за-мкнутом рубильнике PI определяются значения сверхпереходных -параметров в условиях работы синхронной машины с насыщенной магнитной цепью, а при разомкнутом рубильнике PZ и замкнутом рубильнике Р{ определяются значения тех же параметров в условиях работы с ненасыщенной магнитной цепью. Для получения насыщения магнитной цепи испытуемой машины, соответствующего заданному режиму работы, величины переменного и постоянного токов в Обмотке якоря и в обмотке возбуждения однофазной машины должны быть такими же, как и в рассматриваемом режиме нагрузки.

Так как при взаимно перпендикулярном положении осей обмоток якоря и возбзокдения взаимоиндукция между этими обмотками отсутствует, то включение обмотки генератора постоянного тока, имеющей незначительное омическое сопротивление, в цепь неподвижной обмотки возбуждения синхронной машины не влияет на величину сверхпереходных параметров в поперечной оси. При совпадении осей обмотки якоря, питаемой переменным током, и неподвижной обмотки возбуждения, питаемой постоянным током, в цепи последней наводится перелГенный ток такой же частоты, как и в обмотке якоря синхронной мащины.

Активное сопротивление источника постоянного то«а, как отмечалось выще, весьма Mavio. Индуктивное сопротивление источника также мало, так как соответствующий переменный магнитный поток замыкается в поперечной оси полюсов генератора постоянного тока и весьма существенно демпфируется массивной станино-й последнего.Поэтому можно пренебречь влиянием внутреннего сопротивления источника постоянного тока на сверхпереходные параметры синхронной машины в продольной оси.

Показанный на чертеже конденсатор С, включенный параллельно генератору постоянного тока, служит для устранения влияния активного и реактивного сопротивлений обмотки якоря генератора по:стоянного тока -на сверхперехсдиые параметры синхронных машин.

Предмет нзобрете-ния

1. Способ определения сверхпереходных сопротивлений однофазных синхронных машин, согласно которому обмотку возбуждения машины замыкают накоротко через амперметр, подключают однофазную силовую обмотку к сети -переменного тока и, медленно поворачивая ттодвяжную часть .мащины, находят ее положения, соответствующие максимально