Search


Коэффициент короткого замыкания синхронной машины

Статья определяет коэффициент короткого замыкания (SCR) синхронной машины объясняет его связь с Xd значение в регулировании напряжения стабильности и влияние на конструкцию машины с типичными значениями

Edwiin
Поле: Выключатель питания
10Year<
China
Добавить нас в Google

Коэффициент короткого замыкания (SCR) синхронной машины

Коэффициент короткого замыкания (SCR) синхронной машины определяется как отношение тока возбуждения, необходимого для генерации номинального напряжения при разомкнутой цепи, к току возбуждения, требуемому для поддержания номинального тока якоря при коротком замыкании. Для трехфазной синхронной машины коэффициент короткого замыкания можно вывести из ее характеристики при разомкнутой цепи (O.C.C) на номинальной скорости и характеристики при коротком замыкании (S.C.C), как показано на рисунке ниже:

Коэффициент короткого замыкания синхронной машины

Из приведенного выше рисунка коэффициент короткого замыкания дается уравнением, показанным ниже.

Коэффициент короткого замыкания синхронной машины

Поскольку треугольники Oab и Ode подобны, следовательно,

Коэффициент короткого замыкания синхронной машины

Прямая ось синхронной индуктивности (Xd)

Прямая ось синхронной индуктивности Xd определяется как отношение напряжения при разомкнутой цепи, соответствующего определенному току возбуждения, к току короткого замыкания якоря при том же токе возбуждения.

Для тока возбуждения величиной Oa, прямая ось синхронной индуктивности (в омах) выражается следующим уравнением:

Коэффициент короткого замыкания синхронной машины

Связь между коэффициентом короткого замыкания (SCR) и синхронной индуктивностью

Из уравнения (7) очевидно, что коэффициент короткого замыкания (SCR) равен обратному значению единичной прямой оси синхронной индуктивности Xd. В насыщенном магнитном контуре значение Xd зависит от степени магнитного насыщения.

Значение коэффициента короткого замыкания (SCR)

Коэффициент короткого замыкания является критическим параметром для синхронных машин, влияющим на их эксплуатационные характеристики, физические размеры и стоимость. Ключевые последствия включают:

  • Влияние на регулирование напряжения

    • Синхронные генераторы с меньшими значениями SCR демонстрируют более заметные колебания конечного напряжения при изменении нагрузки. Для поддержания постоянного конечного напряжения требуется широкий диапазон регулировки тока возбуждения If.

  • Ограничения по стабильности

    • Меньший SCR соответствует уменьшению синхронизирующей мощности, которая необходима для поддержания синхронизма. Это приводит к снижению предела стабильности, что означает, что машины с низким SCR менее стабильны при работе параллельно с другими генераторами.

  • Торговые компромиссы в проектировании

    • Машины с высоким SCR предлагают лучшее регулирование напряжения и улучшенную устойчивость в установившемся режиме, но они связаны с более высокими токами короткого замыкания якоря. Кроме того, они влияют на размер и стоимость машины из-за торговых компромиссов в проектировании.

Напряжение возбуждения синхронной машины описывается уравнением:

Коэффициент короткого замыкания синхронной машины

Для одинакового значения Tph напряжение возбуждения прямо пропорционально магнитному потоку на полюс.

Коэффициент короткого замыкания синхронной машины

Синхронная индуктивность задается как:

Коэффициент короткого замыкания синхронной машины

Связь между коэффициентом короткого замыкания (SCR) и воздушным зазором

Таким образом, коэффициент короткого замыкания (SCR) прямо пропорционален reluctancia воздушного зазора или длине воздушного зазора. Увеличение длины воздушного зазора повышает SCR, хотя это требует большей магнитной силы поля (MMF) для поддержания того же напряжения возбуждения (Ef). Для увеличения MMF поля необходимо либо увеличить ток возбуждения, либо количество витков поля, что требует более высоких полюсов поля и увеличенного диаметра машины.

Влияние на проектирование машины

Это приводит к ключевому выводу: более высокий SCR неизбежно увеличивает размер, вес и стоимость синхронной машины.

Типичные значения SCR по типу машины

  • Машины с цилиндрическим ротором: SCR варьируется от 0,5 до 0,9.

  • Машины с выступающими полюсами: SCR находится в диапазоне от 1,0 до 1,5.

  • Синхронные компенсаторы: SCR обычно составляет 0,4.

Эти значения отражают компромиссы в проектировании между стабильностью, регулированием напряжения и физическими размерами в различных конфигурациях синхронных машин.

Оставить чаевые и поощрить автора

Комментарии

Поделитесь вопросом или мнением
WhatsApp
Запрос
+86
Нажмите для загрузки файла
Загрузить
Получить приложение IEE Business
Используйте приложение IEE-Business для поиска оборудования получения решений связи с экспертами и участия в отраслевом сотрудничестве в любое время и в любом месте полностью поддерживая развитие ваших энергетических проектов и бизнеса
Вход
или продолжить с
Новый пользователь?
Регистрация