Расчет синхронных двигателей с шихтованными полюсами. Расчет параметров и характеристик синхронных двигателей с массивным гладким ротором, страница 4

Общая характеристика СДШП

          СДПШ являются наиболее распространенным типом явнополюсных СД с частотой вращения n_номдо 1000 об/мин. К ним относятся синхронные двигатели серий СД, СДН, СДВ, СДК  (и ряда других), используемые в качестве приводов разнообразных промышленных механизмов (насосы, компрессоры, вентиляторы, мельницы, мешалки и т.п.). Пуск СДПШ, как правило, осуществляется от полного напряжения сети при обмотке возбуждения, замкнутой на дополнительное пусковое сопротивление.

          Параметры СД удобно выражать в относительных единицах, когда за базисные условия приняты: Sб=Sн - номинальная полная мощность СД; Uб=Uн - номинальное напряжение СД. Исключение составляет электромагнитный момент, который целесообразно выражать в долях от номинального момента двигателя.

          Схема подключения (а) и схема замещения СДШП по продольной (б) и поперечной (в) осям приведены на рис.2. Параметры схемы замещения являются:

R_ст, R_f, R_1d, R_1q - соответственно активные сопротивления статорной обмотки, обмотки возбуждения и демпферных обмоток по продольной и поперечной осям ротора;

X_ad, X_aq - сопротивления взаимоиндукции между статорными и роторными обмотками по осям d и q;

R_fп - акимивное сопротивление обмотки возбуждения в период пуска СД, когда обмотки возбуждения замкнуты на дополнительное пусковое сопротивление R_п (R_fп=R_f+R_п).

На основе параметров схемы замещения СД могут быть определены обобщенные параметры и параметры режима СД.

          Рис.2. Схема подключения (а) и схема замещения СДШП по

                     продольной (б) и поперечной (в) осям ротора.

Обобщенными параметрами СД являются синхронные индуктивные сопротивления по продольной и поперечной осям ротора:

                    X_d = X_s + X_ad                                               (1)

                                       X_q = X_s + X_aq

сверхпереходные индуктивные сопротивления по осям d и q

                                      (2)

переходное индуктивное сопротивление по продольной оси (при отсутствии демпферной обмотки)

                                                       (3)

индуктивное сопротивление обмотки возбуждения и демпферных обмоток по осям d и q при разомкнутой статорной обмотке:

                                                                            (4)

индуктивное сопротивление этих же обмоток, но при короткозамкнутой статорной обмотке

                                                                            (5)

где X’_ad и X’_aq - эквивалентные сопротивления взаимоиндукции между статорными и роторными обмотками при короткозамкнутой статорной обмотке, равные

                                                                           (6)

постоянные времени обмотки возбуждения при разомкнутой и короткозамкнутой статорной обмотке

                                                                                  (7)

постоянные времени демпферных обмоток по продольной и поперечной осям при разомкнутой и короткозамкнутой статорной обмотке

                                                                                (8)

          Постоянные времени переходного и сверхпереходного процесса по продольной оси ротора при разомкнутой статорной обмотке, определяются из  системы уравнений

                                                            (9)

где s₀ - общий коэффициент рассеяния обмотки возбуждения и демпферной обмотки  по продольной оси при разомкнутой статорной обмотке

                                                                          (10)

Постоянные времени переходного и сверхпереходного процессов по продольной оси ротора при короткозамкнутой статорной обмотке, определяются из системы уравнений

                                                                    (11)

где s’ - общий коэффициент рассеяния обмотки возбуждения и продольной демпферной обмотки  по продольной оси при короткозамкнутой статорной обмотке