Сверхпереходные ЭДС и сопротивления синхронной машины

В синхронной машине с демпферными обмотками значения ЭДС и индуктивного сопротивления в начальный момент переходного процесса зависят от параметров этих обмоток. На рис. 8.3 изображена принципиальная схема синхронной машины, имеющей на роторе кроме обмотки возбуждения эквивалентные демпферные обмотки в продольной и поперечной осях. Обмотка статора и обе обмотки ротора в продольной оси связаны между собой общим потоком взаимоиндукции O_ad, которому соответствует сопротивление x_ad.

Внезапное приращение потока AO_ad|₀| вызывает ответную реакцию ротора — приращение потока обмотки возбуждения АФу,₀| и потока продольной демпферной обмотки АФ^. При этом баланс результирующих потокосцеплений должен сохраниться неизменным и соответствовать равенствам:

• для обмотки возбуждения.

для продольной демпферной обмотки.

где A/id|o| и x_CT]d — начальный ток, наведенный в продольной демпферной обмотке, и ее сопротивление рассеяния.

Рис. 8.3. Схема замещения синхронной машины с демпферными обмотками в продольной и поперечной осях ротора.

Из уравнений (8.12) и (8.13) следует:

т.е. чем меньше рассеяние обмотки, тем больше наведенный в ней ток и тем, соответственно, больше роль этой обмотки в создании ответной реакции ротора.

Если совместную реакцию обмотки возбуждения и демпферной обмотки в начальный момент переходного процесса заменить такой же о о реакцией от суммарного тока A/id|o|+ А//|о| = Д/_Гсад в одной эквивалентной обмотке продольной оси ротора с x_ard, то.

С учетом формул (8.12) и (8.14) находится эквивалентное реактивное сопротивление рассеяния.

Произведенная замена позволяет в выражении (8.10) вместо^ввести x_ard. После преобразований получаем продольное сверхпереходное сопротивление

В поперечной оси ротора, где имеется только одна демпферная обмотка, поперечное сверхпереходное сопротивление равно.

ЭДС за сверхпереходными сопротивлениями называются сверхпереходными ЭДС:

где U_d0, U_q0, I_d0, I_q0 — составляющие напряжения и тока предшествующего режима работы машины.

Таким образом, приставкой «сверх» в названиях «сверхпереходные» подчеркивают влияние на переходный процесс демпферных обмоток машины.

Векторная диаграмма явнополюсной синхронной машины с демпферными обмотками в продольной и поперечной осях ротора при работе ее с отстающим током показана на рис. 8.4.

Рис. 8.4. Векторная диаграмма явнополюсной синхронной машины с демпферными обмотками в продольной и поперечной осях ротора.

При чисто индуктивной цепи статора продольная и поперечная составляющие начального значения периодической слагающей тока (начального сверхпереходного тока) и полный сверхпереходный ток определяются выражениями.