Как зависит скорость синхронного генератора от нагрузки?

Когда генератор вращается с номинальной скоростью и, допустим, нагрузка уменьшается, механический крутящий момент будет больше, чем электрический крутящий момент, что приведет к увеличению скорости генератора. Это я поняла. У меня возникли проблемы с пониманием того, как это происходит физически, т.е. что происходит с якорем и током возбуждения в течение такого переходного периода и как они влияют на скорость.

Наполовину приличная генераторная установка будет работать с постоянной скоростью.
Да будет, хотя скорость изменится мгновенно при изменении нагрузки
Скорость постоянна, за исключением случаев, когда крутящий момент превышает макс. доступный крутящий момент, затем он глохнет, срывает подшипники, возможно, разрывает ротор на части.
Это может помочь? (внешние характеристики и характеристики регулирования нагрузки): google.be/…

Ответы (1)

Вот описание общей картины, основанное на предположениях, упомянутых ниже.

Предположим, что генератор представляет собой трехфазный генератор, приводимый в движение первичным двигателем. Он питает нагрузку, но не подключен к сети с другими источниками питания. Подключенная нагрузка определяет ток якоря и коэффициент мощности. Предположим, что автоматический регулятор напряжения генератора (АРН) регулирует ток возбуждения, чтобы поддерживать напряжение на клеммах генератора на номинальном уровне. Предположим, что основным двигателем является двигатель внутреннего сгорания. Предположим, что регулятор скорости двигателя регулирует дроссельную заслонку, чтобы двигатель работал на номинальной частоте вращения генератора.

Электрическая мощность, выдаваемая генератором, определяется как Pe (ватты) = V (вольты) XI (амперы) X pf (коэффициент мощности) X 1,732 (квадратный корень из 3). Механическая мощность, обеспечиваемая двигателем Pm = Pe + потери. Pm = крутящий момент X скорость X постоянная единиц измерения. Крутящий момент, необходимый для привода генератора на номинальной скорости, определяется потерями Pe +.

Если нагрузка изменится, ток уменьшится, а коэффициент мощности может как увеличиться, так и уменьшиться. Напряжение на клеммах увеличится из-за изменения падения напряжения на внутреннем импедансе генератора. АРН изменит ток возбуждения для поддержания номинального напряжения на клеммах. Крутящий момент, необходимый для поддержания скорости генератора, уменьшится, потому что мощность уменьшится при очень небольшом изменении напряжения. Скорость будет увеличиваться, но регулятор скорости изменит положение дроссельной заслонки двигателя, чтобы поддерживать скорость.

В новой рабочей точке скорость и напряжение не изменятся. Ток, мощность, крутящий момент, угол крутящего момента и расход топлива уменьшатся. Коэффициент мощности и ток возбуждения могут как увеличиваться, так и уменьшаться.

Резюме основных моментов

Изменение нагрузки по определению является изменением тока якоря. Поскольку ничего не происходит мгновенно, что могло бы сильно изменить напряжение, изменение нагрузки должно быть изменением потребляемой электроэнергии. При сохранении энергии изменение потребляемой мощности должно вызывать изменение крутящего момента, создаваемого генератором в качестве нагрузки на первичный двигатель. Это можно проиллюстрировать, исследуя ток, магнитный поток и силовые взаимодействия. Изменение крутящего момента, подаваемого на первичный двигатель, приведет к изменению скорости. Регулирующие системы реагируют на изменения. Величину и продолжительность изменения можно определить путем детального динамического математического анализа анализа всей системы.

А если нет АВР и возбуждение поля постоянное. Теперь при увеличении нагрузки ротор будет замедляться и часть его кинетической энергии пойдет на обеспечение возросшей нагрузки. Все это будет происходить только на короткое время, а затем все вернется в норму, когда впускные клапаны откроются, чтобы обеспечить дополнительный крутящий момент. Что я хочу понять, так это то, как физически скорость ротора изменяется с нагрузкой, как с изменением нагрузки будет меняться ток якоря, а затем как это преобразуется в изменение скорости ротора.
Если вам нужен анализ более конкретной ситуации, условия должны быть указаны в вопросе. Я не собираюсь снова отвечать на тот же вопрос для другой ситуации, описанной в комментарии.
Извините, я не смог правильно объяснить свой вопрос, но это то, что я действительно хотел спросить. Все равно спасибо за помощь.
Я добавил краткое изложение основных моментов. Возможно, вы захотите просмотреть текущий магнитный поток и силу на уровне элементарной машины.
Как зависит скорость синхронного генератора от нагрузки?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v