Однако, синхронный двигатель можно нагружать лишь до некоторого предела, т. е. до некоторой наибольшей нагрузки, после которой полюсы ротора займут такое положение относительно обмотки якоря, что ротир получит ряд толчков в обратную сторону и. конечно, нг--и этом он не будет в состоявши продолжать работать с синхронной «:<;■■ рестыо и остановится. В этом случаи говорят, что Ьоигатель вьчпя, из фазы, или выпал из синхронизма. Если такой случай цроиаш..я: f, то нужно немедленно разомкнуть день, т. о. выключить рубиды;;к-". к цепи якоря этого двигателя.
414
СИНХРОННЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ
тока в обмотке якоря альтернатора,, установленного на электрической станции, достигает своей наибольшей допустимой величины, между том как мощность этого генератора ещо не вполне использована, что вызывает уменьшение коэффициента полезного действия этой станции.
Чем меньше coscp, т. е. там он больше отличается от единицы, том резче выступают указанные выше явления.
|
|
Рис. ЬЗЗ.
Рис. 53&
Укажем теперь, каким образом включением в цепь одпого или нескольких синхронных двигателей можно увеличить значение cosy и приблизить его к единице.
Допустим, что станция А (рис. 538) питает приемники В при напряжении V, причем условия работы этих приемников таковы, что в цепи имеется сдвиг фаз <Pi (ток А отстает от напряжения V иа угол <pj, как покапано иа рис. 540).
Включим теперь в цепь синхронный двигатель D(рис. 539); он может работать даже без нагрузки (вхолостую). Дадим этому двигателю персвогбуждение для того, чтобы он работал с отрицательным
сдвигом фаз, т. о. чтобы у него ток /2 опережал напряженно V, каж показано на рис. 541. В таком случае на станции А (рис. 539) и в проводах от станции до места включения двигателя будет проходить ток 1, величина которого получится путем построения иараллелограма, стороны которого равны 1Х и /2, как это и сделано на рис. 542. Этот рисунок показывает нам, что угол <р между током 1 и напряжением У значительно уменьшился. Можно подобрать такое возбуждение синхронному двигателю, что угол <р станет равным нулю, т. о. электрическая станция будет работать с коэффициентом мощности cos <р, равным единице. Итак, в этом последнем случае электрическая станция будет вырабатывать только один ваттный ток (/ X cos ?)> а безваттный
ВРИМЕНЕНИБ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 415
ток (/Xsin'f) будет давать синхронный двигатель. Следовательно, перевозбужденный синхронный двигатель освобождает электрическую станцию от необходимости выработки безваттной мощности и тем повышает коэффициент полезного действия всей установки.
В виду того что перевозбужденный синхронный двигатель, подобно емкости, работает опережающим токоа, его часто называют синхпок-ным конденсатором.
Пример 98. Синхронный двигатель трехфазного тока включен в есть напряжением 6000 вольт; амперметр в его цепи показывает 11 ампер, а нзмерсччад мощность равна 80 киловатт. Определить, East работает озпаче.чиыа двигатель: отстающим4 или опережающим током, и как надо измеаить силу тока его возбулде-ния, чтобы сделать коэффициент мощности (cos 9) в дмш синхронного двдгатедь равным единице.
Решение. Дано: Р —80 киловатт; У =0000 вольт; /=11 аапер. Потребляемая двигателем мощность равна
|
|
Определим козффициет: мощностп
|
|
Р 80000 п_
cos ср = —=----------- — ~__ ■ = 0,7.
/ЗХУХ/ • 8x6000 XII
Для того чтобы узнать, работает ли двигатель отстающим или опереяигощич током, следует немного увеличить силу тока его возбуждения: если при это': амперметр в цепи синхронного двигателя будет показывать меньше 11 ампер, тс это означает, что двигатель работает отстающим током; если же при увели»е -пн тока возбуждения амперметр начнет увеличивать свои показания (покажет |силу тока больше 11 ампер), то это будет означать, что двигатель работает опережающий током (подобно емкости), что ясно видно из рассмотрения рис. 53(5.
В первом случае, когда двигатель работает отстающим током, для получение1 воз 9 = 1 следует повышать силу тока возбуждения до тех нор, пока сила тога в цепи двигателя не будет иметь наименьшего значения, равного
, Р ^ 80000 __
Пример 94. Заводская электрическая станция имеет генератор трехфазного тюка, который, работая на силовую нагрузку нри коэффициенте мощности cos ср = ОД дает в сеть, при напряжении 220 вольт, ток, силой 440 ампер; этот ток для данного генератора является, максимально допустимым. Расширение завода требует установки новых моторов, что возможно при условии установки на станции иового генератора, или при улучшепии коэффициента мощности, помощью установки синхронного двигателя. Определить мощность синхронного двигателя, необходимого для1 повышения cos <р на станции до единицы, п мощность, которую ои будет расходе вата на свою холостую работу.
|
|
Решение.
Дано:
7=220 вольт, f=44O ампер, cos? =0,0.
Полезная мощность, вырабатываемая на станции, равна
P=yJxV х IX cos<p = l,73 x 220 X 440 X 0,6 = 100478 вптт = около 100 киловатт.
ВаттййЭ ток на стапцин : . ' .■.,'■.
, '■ ■ . / X cos (? s= 440 X О,О=з 264 i,- :
Безваттный ток1 яа станция / х sin © == 440 х 0,8 = 852 А. Синхронный двигатель, работая с псрсвоабуждонибм, должен дать требуемый безватишЙ ток, равяыц 352, амперам, а дотому его аюшпбсть:
• ■., Pi ===/§х'220x352 = 131000 7А=Ш кнлозольташер,
Считая коэффициент полезного действия двигателя равным 0,01, или fll*/© ми яодаей считать, что У% еще мощности идут на холостую работу, когда до обмот-sail его якоря проходят волпый ток, равный 362 амперам.
Следовательно, дадгатедь будет.расходовать на свою ходостую работу ваттную мощность:
134 X 0,09 = 12,06 киловатт;
яри этом электрическая стаяцая, работая с коэффициентом дющностл .cos? —1,
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
