Напряжение на двигателе Ud (рис.11) зависит от соотношения сопротивлений хС и хS и от скольжения s . С увеличением сопротивления сети хС напряжение на двигателе уменьшается. На рис.13 приведены зависимости максимального момента mmax = f (хС) и рабочего момента двигателя m0 = f (хС) (для условия md = mт) от реактивного сопротивления системы хС. При хкр напряжение на двигателе равно Uкр, при котором mmax = m0 , и дальнейшее небольшое увеличение хС приводит к резкому падению напряжения на двигателе и его опрокидыванию. Величину критического напряжения на двигателе Uкр можно определить по одному из критериев.
Рис. 13. Зависимости максимального момента mmax и рабочего m0 моментов двигателя и напряжения на двигателя Ud от сопротивления системы хС
Сначала рассмотрим критерий dQE/dE= -¥. При исследовании устойчивости двигателя по этому критерию реактивную мощность, выдаваемую генератором QE , представим в виде двух составляющих:
QE = Qm + QCS,
где 
- мощность,
потребляемая ветвью намагничивания; QCS – мощность,
потребляемая ветвью рассеяния двигателя и сетью.
.
На рис. 14 приведены зависимости Qm=f(E), QCS =f (E) и QE =f (E), которые построены следующим образом. Задается начальное напряжение на двигателе Ud0 =1,25×Uн, затем оно уменьшается с небольшим шагом DU, для каждого значения Ud вычис-ляются Е, Qm , QCS, QE и по ним строятся зависимости Qm =f (E), QCS =f (E),
QE =f (E).
Из рис. 14 следует, что при снижении э.д.с. Е реактивная мощность, потребляемая двигателем и сетью, сначала снижается (за счет уменьшения Qm), затем начинает возрастать, а это приводит к дальнейшему увеличению падения напряжения на сопротивлении хС и снижению напряжения на двигателе Ud , т.е. возникает лавина напряжения и происходит опрокидывание двигателя. Значение э.д.с. Екр определяется по критерию (рис.14)
.
(29)
Ему соответствует критическое напряжение на двигателе, обозначим его Uкр(QE).
Рис. 14. Зависимости Qm=f(E), QCS =f (E) и QE =f (E) при исследовании статической устойчивости асинхронной нагрузки по критерию dQE/dE= -∞
Когда нагрузка узла многообразна, т.е. от узла питаются не только асинхронные двигатели, то лучше воспользоваться критерием
,
(30)
который был впервые предложен П.С. Ждановым, поэтому его называют критерием Жданова. Для определения устойчивости двигателя по этому критерию необходимо построить зависимость E=f(Ud). Она строится следующим образом: задается начальное напряжение Ud0 =1,25×Uн, а затем идет его уменьшение с небольшим шагом DU. Для каждого значения напряжения определяются активная PU и реактивная QU мощности, потребляемые двигателем, и по формуле (28) вычисляются э.д.с. Е. Зависимость Е=f (Ud) приведена на рис.15. Значение Екр и Uкр определяются по критерию (30), а коэффициент запаса устойчивости – по формуле
Следует отметить, что критическое напряжение Uкр (Е), определенное по критерию Жданова, получается немного выше, чем критическое напряжение Uкр (s), полученное по критерию dP/ds=0, т.е. при выполнении условия (30) скольжение двигателя еще не достигает sкр. По критерию Жданова определяется напряжение, которое предшествует образованию лавины напряжения. Для иллюстрации этого на рис. 15 приведена зависимость QU =f (Ud), где QU – реактивная мощность, потребляемая двигателем.
Рис. 15. Зависимость Е =f (Ud) и QU =f (Ud) для хс ≠ 0 при исследовании статической устойчивости асинхронного двигателя по критерию Жданова
Как видно из рис.15 , при снижении напряжения на двигателе и достижении Uкр(Е) э.д.с. генератора Е=Еmin (т.е. выполняется условие dЕ/dUd=0),
а при дальнейшем снижении напряжения резко увеличивается потребление реактивной мощности двигателем, возникает лавина напряжения и при напряжении Uкр(s) выполняются условия s=sкр (т.е. dP/ds=0 и dQU /dUd= - ¥).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.