Эксплуатационные характеристики

На современных судах в качестве генераторов переменного тока применяют 3-фаз

ные СГ.

Наиболее важные эксплуатационные свойства СГ можно оценить при помощи внешних и регулировочных характеристик.

В н е ш н я я х а р а к т е р и с т и к а - это зависимость напряжения на выводах обмотки статора генератора от тока нагрузки при номиналь­ной частоте вращения и постоянных значениях тока возбуждения и коэффициента мощности, т.е. U (I) при n =

= n = const, I = const, cosφ = const (рис. 2.2, а).

Иначе говоря, эта характеристика показывает, насколько хорошо генератор «дер-

жит» напряжение при изменении тока нагрузки, создаваемого приемниками электроэнер-

гии.

Наклон внешней характеристики, или статизм (%), определяется изменением напряжения при переходе от режима холостого хода к номинальному:

Δ U = [ (U - U ) / U ]*100 (2.8),

где U и U - напряжения соответственно холостого хода и номинального.

Рис. 2.2. Внешние (а) и регулировочные (б) характеристики СГ при разных

нагрузках: 1 – активной; 2 – активно-индуктивной; 3 – активно-емкостной

При активной нагрузке (см. рис. 2.2, а, кривая 1) увеличение тока нагрузки от I = 0 до I = I приводит к уменьшению напряжения, что объясняется увеличением падения напряжения в обмотке статора и усилением размагничивающего действия реакции якоря по попереч­ной оси.

При активно-индуктивной нагрузке (см. рис. 2.2, о, кривая 2) уменьшение напряже

ния при набросе нагрузки наблюдается в большей степени, так как с увеличением тока усиливается размагничивающее действие реакции якоря по продольной оси.

В случае активно-емкост­ной нагрузки (см. рис. 2.2, а, кривая 3) увеличение тока вызывает увеличение напряжения вследствие усиления подмагничивающего действия продольной составляющей реакции якоря.

Из сравнения проведенных внешних характеристик следует, что напряжение СГ зависит не только от значения, но и от характера тока нагрузки. Изменение напряжения СГ при переходе от режима холосто­го хода к номинальному положительно при активной и индуктивной нагрузках и отрицательно при емкостной.

Для равномерного распределения реактивной нагрузки при парал­лельной работе СГ необходимо иметь возможность изменять наклон характеристик и перемещать их параллельно самим себе. Наклон внешней характеристики устанавливается в процессе настройки АРН и при работе не изменяется. Параллельное перемещение характеристики обеспечивается установлением нового фиксированного значения тока возбуждения при помощи реостата возбуждения при ручном регули­ровании или автоматического регулятора напряжения. При увеличе­нии тока возбуждения внешняя характеристика перемещается вверх, при уменьшении - вниз.

Р е г у л и р о в о ч н а я х а р а к т е р и с т и к а - это зависимость тока возбужде

ния от тока нагрузки при номинальной частоте вращения и постоянных значениях напряжения на выводах генератора и коэффи­циента мощности, т. е. т.е. I (I) при U =

= U = const, n = n = const, cosφ = const (рис. 2.2, б). Эти характеристики представ

ляют собой как бы зеркальное отображение внешних характеристик.

При активной нагрузке увеличение тока нагрузки вызывает уменьшение напряже

ния генератора (см. рис. 2.2, а, кривая 1), поэтому для поддержания этого напряжения ток возбуждения надо увели­чить (см. рис. 2.2, б, кривая 1).

При активно-индуктивной нагрузке напряжение уменьшается в большей степени, чем при активной, поэтому для сохранения равенства U = = U = const ток возбужде

ния приходится увеличивать также в большей степени (см. рис. 2.2, б, кри­вая 2).

При активно-емкостной нагрузке ток возбуждения необходимо уменьшать (см. рис. 2.2, б, кривая 3), так как увеличение тока нагрузки приводит к увеличению напряжения.

Регулировочные характеристики используются, в основанном, в двух случаях:

1. при переводе и распределении реактивной накгрузки синхронных генераторов;

2. при расчете и построении автоматических регуляторов напряжения (АРН).