Презентация «Электромагнитный переходный процесс в электрических машинах»

Pic.1

5. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ

Pic.2

Аналитическое исследование электромагнитного переходного процесса в электрических машинах представляет достаточно сложную задачу. Аналитическое исследование электромагнитного переходного процесса в …

Pic.3

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ 5. 1. Уравнения синхронной машины в фазных координатах

Pic.4

Принципиальная схема синхронной машины, ротор которой имеет явновыраженные полюсы Принципиальная схема синхронной машины, ротор которой имеет явновыраженные полюсы

Pic.5

Дифференциальные уравнения для каждой из обмоток синхронной машины Дифференциальные уравнения для каждой из обмоток синхронной машины где - активные сопротивления контуров каждой фазы цепи …

Pic.6

При принятых допущениях выражения для потокосцеплений представляют линейные зависимости. При принятых допущениях выражения для потокосцеплений представляют линейные зависимости. Так для …

Pic.7

Параметры L и M зависят от положения ротора относительно обмоток статора и, следовательно, являются функциями времени. Параметры L и M зависят от положения ротора относительно обмоток статора и, …

Pic.8

Синусоидальность наводимых в статоре ЭДС указывает на гармонический закон изменения взаимных индуктивностей между обмоткой возбуждения и каждой из фазных обмоток. Синусоидальность наводимых в статоре …

Pic.9

Изменение магнитных потоков происходит гармонически с периодом , так как при повороте ротора на 180о повторяется предыдущий цикл изменения магнитного сопротивления. Изменение магнитных потоков …

Pic.10

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ Аналогично могут быть записаны выражения для L и M остальных обмоток. Таким образом, коэффициенты в уравнениях системы (5. 1) являются …

Pic.11

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ 5. 2. Обобщённый вектор трёхфазной системы и замена переменных синхронной машины

Pic.12

Мгновенные значения токов (напряжений, потоков и т. п. ) трёхфазной системы можно получить, проектируя один вектор на три оси времени, расположенные под углом 120о. Мгновенные значения токов …

Pic.13

Замена фазных переменных величин обобщённым вектором позволяет разложить его на продольную (d) и поперечную (q) составляющие. Замена фазных переменных величин обобщённым вектором позволяет разложить …

Pic.14

Величина обобщённого вектора может быть определена исходя из следующих равенств Величина обобщённого вектора может быть определена исходя из следующих равенств где - угловая скорость обобщённого …

Pic.15

Если возвести равенства (5. 2) в квадрат и просуммировать их, то получим величину обобщённого вектора Если возвести равенства (5. 2) в квадрат и просуммировать их, то получим величину обобщённого …

Pic.16

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ 5. 3. Уравнения Парка для синхронной машины

Pic.17

В уравнение для фазы обмотки статора (из (5. 1)) В уравнение для фазы обмотки статора (из (5. 1)) подставим выражения для фазных величин ( ), выраженные через обобщённые векторы в продольной и …

Pic.18

Равенство (5. 4) может быть удовлетворено при любом значении , только при условии, что каждое выражение в скобках тождественно равно нулю. Равенство (5. 4) может быть удовлетворено при любом значении …

Pic.19

Полученные уравнения называются уравнениями Парка. Полученные уравнения называются уравнениями Парка. Они выражают теорию двух реакций обмоток статора синхронной машины и характеризуют переходный …

Pic.20

Слагаемые, содержащие , представляют собой ЭДС вращения (резания), которые наводятся в обмотках статора благодаря вращающемуся полю. Слагаемые, содержащие , представляют собой ЭДС вращения (резания), …

Pic.21

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ 5. 4. Трёхфазное короткое замыкание синхронной машины

Pic.22

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ 5. 4. 1. Переходный процесс в синхронной машине без демпферных обмоток при отключённом регуляторе возбуждения

Pic.23

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ При указанных выше допущениях и учитывая, что в месте КЗ из первого и второго уравнений системы (5. 5) путём несложных преобразований можно …

Pic.24

Изменение во времени действующего значения периодической слагающей тока получим из третьего уравнения системы (5. 5) Изменение во времени действующего значения периодической слагающей тока получим из …

Pic.25

Постоянная времени обмотки возбуждения при разомкнутой обмотке статора Постоянная времени обмотки возбуждения при разомкнутой обмотке статора при замкнутой обмотке статора постоянная времени …

Pic.26

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ Так как относительных единицах ток возбуждения равен ЭДС , то (5. 8) представим в виде где - вынужденная ЭДС, создаваемая возбудителем, …

Pic.27

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ Решение дифференциального уравнения (5. 9) где - начальная полная ЭДС в первый момент КЗ с учётом возрастания за счёт свободных токов …

Pic.28

В соответствие с (5. 6) разделим все члены уравнения (5. 10) на , пренебрегая активными сопротивлениями; получим действующее значение тока в любой момент времени В соответствие с (5. 6) разделим все …

Pic.29

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ Начальный переходный ток КЗ определяется из формулы Установившейся ток, соответствующий принуждённой ЭДС .

Pic.30

Кривая действующего значения тока, соответствующая (5. 11)

Pic.31

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ 5. 4. 2. Влияние демпферных обмоток на ток короткого замыкания.

Pic.32

Упрощённо можно считать, что демпферная обмотка приводит к возникновению дополнительного свободного сверхпереходного тока Упрощённо можно считать, что демпферная обмотка приводит к возникновению …

Pic.33

Выражение (5. 12) с двумя постоянными времени с допустимой для практики погрешностью (10-15%) позволяет определить периодический ток. В действительности процесс протекает сложнее. Демпферные обмотки …

Pic.34

Кривая тока в соответствии с выражением (5. 12)

Pic.35

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ 5. 4. 3. Влияние автоматического регулятора возбуждения на процессы в синхронной машине.

Pic.36

Автоматическим регулятором возбуждения (АРВ) называется устройство релейной форсировки возбуждения, которое приходит в действие при определённом снижении напряжения генератора (например, при КЗ). …

Pic.37

Для упрощения решения задачи расчёта тока КЗ характеристики машины примем линейными, соответствующими некоторому среднему насыщению. При этом можно считать, что действие АРВ заключается в увеличении …

Pic.38

Кривая тока КЗ при наличии АРВ

Pic.39

Выражение (5. 13) предполагает увеличение тока возбуждения до предельного значения, что соответствует близким КЗ. Выражение (5. 13) предполагает увеличение тока возбуждения до предельного значения, …

Pic.40

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ 5. 4. 4. Расчёт периодической составляющей тока короткого замыкания методом типовых кривых

Pic.41

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ Наиболее важным и характерным является начальное значение периодической слагающей тока КЗ. Однако, в ряде случаев требуется учитывать …

Pic.42

Для расчёта периодической слагающей тока КЗ в разные моменты времени переходного режима используется инженерный метод типовых кривых Для расчёта периодической слагающей тока КЗ в разные моменты …

Pic.43

Известно, что параметры турбо- и гидрогенераторов различны, поэтому характер изменения тока во времени различен даже при одинаковой удалённости КЗ. Известно, что параметры турбо- и гидрогенераторов …

Pic.44

Типовые кривые представляют собой относительные значения токов (отнесены к сверхпереходным токам генератора) для различных моментов времени t. Типовые кривые представляют собой относительные значения …

Pic.45

Во многих случаях систему нельзя представить одним генератором, так как многие электрические станции имеют различную удалённость от места КЗ и, следовательно, различную скорость затухания …

Pic.46

Для учёта влияния системы Ульянов С. А. предложил ввести ещё одну зависимость, удобную для непосредственного определения тока в месте КЗ. Для учёта влияния системы Ульянов С. А. предложил ввести ещё …

Pic.47

Расчёт токов КЗ с помощью типовых кривых при отсутствии системы бесконечной мощности производится в следующей последовательности. Расчёт токов КЗ с помощью типовых кривых при отсутствии системы …

Pic.48

4. Определяется номинальный ток генераторов, приведенный к ступени КЗ 4. Определяется номинальный ток генераторов, приведенный к ступени КЗ где - номинальная мощность всех генераторов станции, - …

Pic.49

Пример 5. 1. Для схемы, произвести расчёт изменения во времени периодической составляющей тока КЗ в месте трёхфазного повреждения, используя типовые кривые.

Pic.50

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ

Pic.51

Расчёт с использованием типовых кривых проводится с приближённым приведением коэффициентов трансформации. Расчёт с использованием типовых кривых проводится с приближённым приведением коэффициентов …

Pic.52

Сверхпереходный ток КЗ Номинальный ток объединенного генератора электростанции

Pic.53

Относительные значения тока генератора определяем по кривым Относительные значения тока генератора определяем по кривым Действующие значения периодической составляющей тока

Pic.54

5. 5. Переходные процессы в электрических двигателях

Pic.55

Синхронные двигатель и компенсатор являются дополнительными источниками тока КЗ, так как их сверхпереходная (или переходная) ЭДС больше подведенного напряжения ( ), которое при возникновении КЗ в …

Pic.56

Для определения ударного тока от синхронного двигателя, необходимо предварительно определить постоянную времени, для нахождения которой находится его активное сопротивление Для определения ударного …

Pic.57

Асинхронные двигатели, составляющие основную часть промышленной нагрузки, работают с малым скольжением s =2-5%. Асинхронные двигатели, составляющие основную часть промышленной нагрузки, работают с …

Pic.58

Переходные процессы в электрических двигателях Ротор асинхронного двигателя в начальный момент КЗ продолжает по инерции вращаться. В цепи ротора протекает остаточный ток, а соответствующий ему поток …

Pic.59

Исходя из неизменности потокосцепления с обмоткой ротора в начальный момент КЗ, для асинхронного двигателя можно установить его сверхпереходные ЭДС и сопротивление. Исходя из неизменности …

Pic.60

Относительно большие активные сопротивления обмоток статора и ротора АД обуславливают весьма быстрое затухание периодической и апериодической составляющих генерируемого АД тока. Относительно большие …

Pic.61

Переходные процессы в электрических двигателях Дополнительный ударный ток от АД где - ударный коэффициент асинхронного двигателя.

Pic.62

Кривые изменения ударного коэффициента в зависимости от мощности АД. Кривые изменения ударного коэффициента в зависимости от мощности АД. Кривые построены с учётом затухания периодической …

Pic.63

Для обобщённой нагрузки рекомендуются следующие параметры, отнесенные к полной рабочей мощности и среднему номинальному напряжению: Для обобщённой нагрузки рекомендуются следующие параметры, …

Скачать презентацию

Если вам понравился сайт и размещенные на нем материалы, пожалуйста, не забывайте поделиться этой страничкой в социальных сетях и с друзьями! Спасибо!