Нагрузочная характеристика синхронного генератора

Нагрузочная характеристика — это зависимость напряжения на генераторе от тока возбуждения U=f(I_f) при постоянных значениях тока статора I=const, cosφ=const нагрузки и скорости вращения n=const (рисунок 4.7).

При изменении напряжения ток в статоре поддерживается неизменным путем регулирования сопротивления нагрузки. Нагрузочные характеристики снимают только при индуктивной нагрузке. Поэтому и называют зависимость U=f(I_f) при cosφ=0=const индукционной нагрузочной характеристикой.

Индукционная нагрузочная характеристика является вспомогательной характеристикой и используется для определения индуктивного сопротивления рассеяния. Для этого необходимо иметь характеристику холостого хода и индукционную нагрузочную характеристику, снятые опытным путем. Имея эти характеристики, можно построить реактивный треугольник АВС. В треугольнике АВС катет АВ равен падению напряжения в сопротивлении рассеяния статора (I_а∙X_σa), a горизонтальный катет ВС равен МДС реакции статора в масштабе тока возбуждения, в котором построены характеристика холостого хода и нагрузочная характеристика.

Реактивный треугольник показывает, что уменьшение напряжения при снятии нагрузочной характеристики происходит вследствие падения напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния Х_σа (катет АВ) и размагничивающего действия реакции статора (катет ВС).

Рисунок 4.7 - Нагрузочная характеристика и реактивный треугольник

Если известны катеты реактивного треугольника, то по характеристике холостого хода XXX можно построить нагрузочную характеристику, передвигая реактивный треугольник параллельно самому себе (треугольник А₁В₁С₁). Если имеются снятые опытным путем XXX и нагрузочная характеристика, можно определить Х_σа, зная продольную реакции статора (катет ВС в масштабе тока возбуждения).

(4.12)

Приближенно катеты реактивного треугольника определяются по спрямленной XXX так, как это показано на рисунке 4.7.

Рассмотренные характеристики дают возможность судить об основных электромагнитных показателях машины. Однако о КПД и распределении тепловых полей по ним судить нельзя.