Для уменьшения вынужденных колебаний дизель-генераторы, а часто также двигатели поршневых компрессоров снабжаются маховиками. Маховики иногда присоединяются непосредственно к роторному колесу синхронной машины или ротор машины выполняется с повышенным маховым моментом (больший диаметр и вес). Дизель-генераторы имеют для уменьшения колебаний также успокоительные обмотки (о роли последних см. ниже).
Вынужденные колебания становятся особенно сильными, нежелательными и опасными, когда их частота /в близка к частоте собственных или свободных колебаний /0 и поэтому возникают резонансные явления, а также когда в общую сеть включено несколько синхронных машин, имеющих вынужденные колебания с одинаковыми или кратными частотами. Например, иногда возникают затруднения при параллельной работе так называемых синхронных дизель-генераторов, первичными двигателями которых являются дизели.
Чаще всего это бывает при соединении синхронных машин с поршневыми машинами (например, дизельный первичный двигатель у генератора и поршневой компрессор у двигателя).
Вынужденные колебания синхронной машины возникают в случаях, когда механический момент на валу непостоянен и содержит пульсирующие составляющие.
Колебания синхронных машин бывают вынужденные и свободные.
При колебаниях в синхронных машинах происходят сложные переходные процессы, которые ниже рассматриваются лишь в основных чертах и преимущественно с физической точки зрения.
В ряде случаев возникают весьма сильные колебания синхронных машин, которые серьезным образом нарушают их нормальную работу, а также работу энергосистемы в целом.
относятся к исходному режиму, до начала колебаний, а индексы 2 к последующему режиму, после затухания колебаний.
При й =fc Qc ротор вращается с некоторым скольжением s относительно магнитного поля статора, и поэтому при колебаниях синхронной машины колеблется также величина s. На рис. 39-2 представлены кривые затухающих колебаний Q, 6 и s. Индексы 1
Поэтому внешне колебания синхронной машины проявляются в колебаниях стрелок ваттметров и амперметров. Чем больше амплитуда колебаний. Q и е, тем больше также колебания Р и /. Если мощность сети мала, то возникают также колебания величины напряжения U.
Колебания угла е в свою очередь неразрывно связаны, как следует из векторных диаграмм, с колебаниями величин мощности Р и тока якоря /.
Действительно, при# п > Qc ротор забегает вперед и угол 8 между векторами Ё и 0 при работе в режиме генератора увеличивается (рис. 39-1), а при U <Z Qc уменьшается.
Рис. 39-2. Колебания угловой скорости Й, угла нагрузки в и скольжения s синхронного генератора при внезапном изменении вращающего момента на валу М
Рис. 39-1. Векторы э. д. с. и напряжения синхронного генератора при колебаниях
Одновременно с колебаниями Q происходят также колебания угла нагрузки S.
Наибольший практический интерес представляет случай, когда машина работает параллельно с мощной сетью, частоту /х тока которой можно считать постоянной. В этом случае колебания угловой скорости ротора Q, происходят около синхронной угловой скорости
При колебаниях или качаниях синхронной машины ее ротор вращается неравномерно и скорость его колеблется с некоторой частотой около среднего значения.
W 39-1. Физическая сущность колебаний синхронных машин
Глава тридцать девятая КОЛЕБАНИЯ И ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ СИНХРОННЫХ МАШИН
Колебания и динамическая устойчивость синхронных машин
Комментариев нет:
Отправить комментарий