5.5. Реакция якоря синхронной машины.
Магнитный поток в синхронных машинах создается совместным действием
магнитодвижущих сил системы возбуждения и статора. Если синхронный генератор
работает вхолостую, т.е. при разомкнутой обмотке статора, то общий магнитный поток в
машине Ф = Ф
в
, где Ф
в
– поток, создаваемый МДС системы возбуждения. При нагрузке
генератора на общий магнитный поток оказывает влияние магнитный поток, создаваемый
током в обмотке статора. Взаимодействие этих полей носит название реакции якоря. В
отличие от синхронных в асинхронных машинах благодаря трансформаторной связи между
обмотками статора и ротора размагничивающее действие ротора («реакция якоря»)
автоматически компенсируется увеличением МДС статора. За счет этого результирующий
магнитный поток асинхронной машины при изменении нагрузки остается примерно
постоянным. В синхронном генераторе реакция якоря зависит не только от величины
нагрузки или тока в статоре, но и от рода нагрузки, т.е. от угла сдвига фаз между
напряжением и током, и эта зависимость более сильная. При обычной индуктивной нагрузке
ток отстает по фазе от ЭДС и достигает своего максимума в проводнике статора уже после
того, как середина полюса прошла мимо этого проводника (рис. 5.7), т.е. когда ротор уже
прошел положение, соответствующее максимуму ЭДС. Угол φ равен углу сдвига фаз между
ЭДС и током в статоре. Конфигурация потока реакции якоря зависит от распределения тока
в проводниках статорной обмотки. Теперь ось потока реакции якоря не перпендикулярна оси
потока возбуждения, а образует с ней угол α = 90° + φ, который остается неизменным при
вращении ротора. Реакция якоря оказывает влияние на рабочие характеристики синхронной
машины, так как изменение магнитного поля в машине сопровождается изменением ЭДС,
наведенной в обмотке статора, а следовательно, и изменением ряда других величин,
связанных с этой ЭДС.
Рис. 5.7. Магнитное поле реакции якоря.
(положение ротора соответствует максимуму тока в фазе 1)
В принципе, реакция якоря синхронных машин аналогична реакции якоря в машинах
постоянного тока. Однако если в машинах постоянного тока влияние реакции якоря на
рабочие свойства машины зависит исключительно от величины нагрузки, то в синхронных
машинах это влияние определяется еще и характером нагрузки. Синхронные генераторы, как
правило, работают на смешанную нагрузку (активно-индуктивную или активно-емкостную).
Но для выяснения вопроса о влиянии реакции якоря на работу синхронной машины
целесообразно рассмотреть случаи работы генератора при нагрузках предельного характера,
т. е. чисто активной, чисто индуктивной и чисто емкостной.
66 / 203
Do'stlaringiz bilan baham: |