Что такое векторная диаграмма для синхронного двигателя

Что такое фазорная диаграмма для синхронного двигателя?

Определение фазорной диаграммы

Фазорная диаграмма для синхронного двигателя показывает отношения между различными электрическими величинами, такими как напряжение и ток.

Ef для представления возбуждающего напряжения

Vt для представления напряжения на зажимах

Ia для представления якорного тока

Θ для представления угла между напряжением на зажимах и якорным током

ᴪ для представления угла между возбуждающим напряжением и якорным током

δ для представления угла между возбуждающим напряжением и напряжением на зажимах

ra для представления сопротивления якоря на фазу.

Референтный фазор

Vt является референтным фазором, относительно которого строятся якорный ток и возбуждающее напряжение.

Противофазные состояния

Якорный ток находится в противофазе к ЭДС возбуждения в синхронном двигателе.

Операции с коэффициентом мощности

Различные операции с коэффициентом мощности (запаздывающий, единичный, опережающий) влияют на выражения для ЭДС возбуждения, используя компоненты напряжения на зажимах и якорного тока.

 Работа в режиме запаздывающего коэффициента мощности.

Работа в режиме запаздывающего коэффициента мощности: Для вывода выражения для ЭДС возбуждения при запаздывающем режиме мы сначала берем компонент напряжения на зажимах в направлении якорного тока Ia. Компонент в направлении якорного тока составляет VtcosΘ.

Так как направление якорного тока противоположно направлению напряжения на зажимах, падение напряжения будет –Iara, следовательно, общее падение напряжения по якорному току составит (VtcosΘ – Iara). Аналогично можно рассчитать падение напряжения в направлении, перпендикулярном якорному току. Общее падение напряжения будет (Vtsinθ – IaXs). Из треугольника BOD в первой фазорной диаграмме можно записать выражение для ЭДС возбуждения как

Работа в режиме единичного коэффициента мощности.

Работа в режиме единичного коэффициента мощности: Для вывода выражения для ЭДС возбуждения при единичном коэффициенте мощности мы снова сначала берем компонент напряжения на зажимах в направлении якорного тока Ia. Но здесь значение θ равно нулю, и поэтому ᴪ = δ. Из треугольника BOD во второй фазорной диаграмме можно прямо записать выражение для ЭДС возбуждения как

Работа в режиме опережающего коэффициента мощности.

Работа в режиме опережающего коэффициента мощности: Для вывода выражения для ЭДС возбуждения при опережающем коэффициенте мощности мы снова сначала берем компонент напряжения на зажимах в направлении якорного тока Ia. Компонент в направлении якорного тока составляет VtcosΘ. Так как направление якорного тока противоположно направлению напряжения на зажимах, падение напряжения будет (–Iara), следовательно, общее падение напряжения по якорному току составит (VtcosΘ – Iara). Аналогично можно рассчитать падение напряжения в направлении, перпендикулярном якорному току. Общее падение напряжения будет (Vtsinθ + IaXs). Из треугольника BOD в первой фазорной диаграмме можно записать выражение для ЭДС возбуждения как

 Преимущества фазорных диаграмм

• Фазоры очень полезны для получения физического понимания работы синхронных двигателей.

• С помощью фазорных диаграмм можно легко вывести математические выражения для различных величин.