Внешние характеристики синхронного генератора

Внешними характеристиками синхронного генератора называются зависимости U=f(Ia) при n= const, cosφ=const, снятые при неизменном токе возбуждения I_f=const.

На рисунке 4.5 показаны внешние характеристики синхронного генератора в относительных единицах при активной (R), индуктивной (L) и емкостной (С) нагрузках.

При увеличении тока активной нагрузки I_a напряжение на выходе генератора уменьшается вследствие падения напряжения на внутреннем сопротивлении машины z_a=r_a+ jx_σa, и влияния поперечной реакции статора.

При индуктивной нагрузке за счет более сильного размагничивающего действия продольной реакции статора внешняя характеристика идет ниже внешней характеристики при активной нагрузке.

При емкостной нагрузке реакция статора подмагничивающая, поэтому с ростом нагрузки растет напряжение на выводах генератора.

Рисунок 4.5 - Внешние характеристики синхронного генератора при разных видах нагрузки

В процентном отношении внутреннее сопротивление машины по отношению к сопротивлению нагрузки обычно составляет небольшое значение, поэтому можно реакцию статора при активной нагрузке считать без учета индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора. В машинах небольшой мощности поперечная реакция статора (чисто активный ток) будет при наличии в нагрузке небольшой емкости, компенсирующей индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора машины.

Номинальным изменением напряжения синхронного генератора ΔU_ном называется изменение напряжения при изменении нагрузки от нуля до номинальной при неизменном токе возбуждения.

Номинальное изменение напряжения определяется по формуле:

, %. (4.11)