![]()
|
||||||||||||||
уУстойчивость нагрузки ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2 81.6. уУстойчивость нагрузки
Рассмотрим условие устойчивости асинасинхронных двигателей. Для этого схему замещения двигателя (см. рис. 81.15, б) представим в более простом виде, отнеся индуктивное сопротивление намагничивания непосредственно к зажимам двигателя (рис. 81.1818, а). В этой схеме Эта зависимость и даетизвестную характеристикумощности асинхронного двигателя в функциискольжения (рис. 81.188, б). Вычислив производную от мощности по скольжению и приравняв ее к нулю, определим величину скольжения откуда Подставляя Подставив значение Если на характеристику мощности асинхронного: двигателя нанести характеристику тормозного момента (мощности) Критерием статической, устойчивости асинхронных двигателей является положительный знак избыточного момента при увеличении скольжения, т. е. условие Характеристика тормозного момента часто имеет падающий ха- рактер и, следовательно, Связанная с этим упрощением неточность идет в запас устойчивости асинхронных двигателей, а предельный с точки зрения устойчивости режим асинхронного двигателя определяется параметрами Как следует из (81.11), опрокидывающий момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения и, следовательноа значит, резко уменьшается при его снижении. Напряжение, при котором опрокидывающий момент двигателя становится равным нагрузке двигателя, называется критическим напряжением. Из (81.11) получим где Р0 – —нагрузка двигателя. При напряжении, меньшем При питании от шин постоянного напряжения, т. е. при сохранении номинального напряжения на зажимах асинхронного двигателя обычного исполнения, опрокидывающий момент примерно вдвое превышает его номинальную мощность и запас устойчивости достаточен. Учитывая это соотношение, можно вычислить, что опрокидывание такого асинхронного двигателя произойдет при снижении напряжения на его зажимах примерно на 30% (см, . рис. 81.15, а). Иногда устойчивость асинхронных двигателей характеризуют коэффициентоам запаса устойчивости
В рассмотренном случае
Критическое напряжение, а следовательно, и запас устойчивости асинхронного двигателя, существенно зависит от его загрузки:
![]()
Важным фактором, Важным фактором, влияющим на устойчивость асинхронных двигателей, является внешнее сопротивление системы, питающей двигатели, или, иначе говоря, степень электри-ческой удаленности асин-хронногоасинхронного двигателя от точки, в которой напря-жение можно считать неизменным (E = const, E¢ = constили По отношению к мощности каждого отдельного двигателя в крупной системе ее сопротивление Отметим также, что на устойчивости асинхронной нагрузки неблагоприятно сказывается и компенсация реактивной мощности путем присоединения к зажимам двигателей соответствующих конденсаторов, так какпоскольку в этом случае увеличивается внешнее сопротивление со всеми вытекающими отсюда последствиями: Практический критерий устойчивости асинхронных двигателей критерий такого эффекта не дает. Невозможность его использования определяется сложностью получения характеристик мощности таких нагрузок. Лучшие результаты в таком случае дает показывает другой метод, основанный на использовании применении для оценки устойчивости асинхронных двигателей статических характеристик нагрузки (а в том числе и обобщенной).
Рассмотрим некоторую систему (рис. 81.20, а), в которой шины нагрузки с напряжением Uпитаются от генератора с ЭДС Е через сопротивление системы ![]() ![]() ![]() Построим зависимость ЭДС генератора Е от напряжения на шинах нагрузки (как мы уже это делали при определении действительного предела мощности). Пусть в исходном режиме ЭДС генераторов Е = Е0, а напряжение на шинах нагрузки U = U0. Задаваясь Задавшись величиной U1 < UoU0, no пo статическим характеристикам нагрузки определим новые значения нагрузки Рн1 и qн1. Вычислим потери напряжения на сопротивлении Хвн при этих мощностях. Определим соответствующую этому режиму ЭДС Е. Выполнив ряд таких расчетов, мы можемно постро
ить характеристику ![]()
Можно весьма строго доказать, что вместе с производной Синхронный двигатель в случае, если тормозной момент на его валу превысит максимум электромагнитного момента, может выпасть из синхронизма и остановиться. Характеристика мощности для двигателя будет иметь тот же вид, что и для генератора: В отличие от генератора, у электродвигателя вектор напряжения Ucопережает вектор ЭДС Ed и угол При снижении напряжения в системе Таким образом, Как видно, увеличение нагрузки и внешнего сопротивления ухудшает устойчивость синхронного двигателя, а повышение его ЭДС, видно, увеличение нагрузки и внешнего сопротивления ухудшают устойчивость синхронного двигателя, а повышение его ЭДС, наоборотнаоборот, улучшает устойчивость. В связи с последним желательно, чтобы синхронный двигатель работал с перевозбуждением. Это также способствует улучшению коэффициента мощности системы.
8.7. ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ СИСТЕМЫ ПРИ РАБОТЕ НА ШИНЫ БЕСКОНЕЧНОЙ МОЩНОСТИ
Исследование динамической устойчивости систем сводится к исследованию переходных процессов, возникающих при резких изменениях режима работы систем, что в свою очередь вызывает качания синхронных генераторов, приводящие при неблагоприятных условиях к выпадению их из синхронизма (§ 8.3.). Наиболее часто встречающимися и в то же время наиболее тяжелыми по последствиям являются возмущения, возникающие при коротких замыканиях в системах, применительно к которым чаще всего и производят расчеты динамической устойчивости.
|
||||||||||||||
|