Способ определения эдс и индуктивного сопротивления синхронного генератора

(54) СП ТИВНОГО ГЕНЕРАТ (57) Из точност ного со никам. И ИНДУКННОГО повысить индуктив-, им гармо- ужение(56) Пиотровский Л.М. Электмашины. Госэнергоиздат, 194Жерве Г.К. Промьппленныеэлектрических машин. Л.: Эн1968, с.405-406. СОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭДСОПРОТИВЛЕНИЯ СИНХРРАбретение позволяетопределения ЭДС иротивления по высшпособ включает наг генератора по основной гармоникеот холостого хода до номинальной мощности, при этом измеряют ток и напряжение генератора. Дополнительно вспособе выделяют из тока нагрузкисоставляющую высшей гармоники, изменяя корректирующую цепочку, подключенную параллельно нагрузке, добиваются максимального значениявысшей гармоники тока, измеряютвысшую гармонику в напряжении, а поизмеренным значениям определяют индуктивное сопротивление и ЭДСТакойспособ позволяет обосновать выбор параметров фильтров, ограничивающихвысшие гармонические составляющиенапряжения генераторов до требуемого уровня. 4 ил.12 25 ке Изобретение относится к области электрических машин, а именно к измерению их параметров, и может быть использовано для выбора параметров фильтров, ограничивающих высшие гармонические составляющие напряжения на зажимах генератора до требуемого уровня, а также для оценки качества электроэнергии в автономных системах электроснабжения и при проектировании синхронных генераторов малой мощности.Цель изобретения - повышение точности измерения ЭДС и индуктивного сопротивления по высшим гармоникам.На фиг. изображена исходная схема замещения генератора для и-ой гармоники при работе на активную нагрузку по основной гармонике; на фиг,2 - схема экспериментальной установки для определения параметров машины на исследуемой гармонике; на фиг.3 - типовая зависимость тока исследуемой гармоники в ветви генератора от величины емкости конденсатора в корректирующей ветви; на фиг.4 - графики зависимости искомых параметров синхронного генератора и напряжения исследуемой гармоники на его зажимах в функции тока нагрузки, а также расчетные и экспериментальные зависимости напряжения исследуемой гармоники в функции тока нагрузки генератора при наличии на зажимах генератора Фильтра высших гармонических с известными параметрами на частоте фильтрации.Схема замещения синхронного генератора 1 как источника ЭДС высших гармоник (порядок гармоник и ) с внутренним сопротивлением для и-ой гармоники Ещ = гп + 3 Х,03443 1работающего на линейную активнуюнагрузку с сопротивлением г . Искомыми параметрами являются сопротивление генератораХо и его Еп.Устройство для измерения искомых параметров синхронного генератора 1, подключенного к нагрузке 2, содержит корректирующую цепочку 3, состоящую из параллельно вклю ченных индуктивности 4 с . и конденсатора 5 с емкостью С, настроенныхв резонанс на частоту основной гармоники, и фильтр-пробку для этой гармоники. Последовательно с этим фильт ром включен конденсатор 6 переменнойемкости С , последовательно с нагрузкой 2 включен шунт 7, к которому подключается гармонический анализатор 8,Эквивалентное сопротивление корректирующей цепочки 3 Хд,определя- етс я как1 СХ = -+пюСпои со,С,где в - круговая частота основноигармоники.Так как ток и-ой гармоники в системе синхронный генератор - внешняя цепь равен 101= Е/7 где2 п - результирующее сопротивление,то условием, при котором величинатока принимает максимальное значение, является равенство нулю производной от результирующего сопротивления по Хсп . Определяя по известным правилам Еп и взяв от него производную по Хс, получим индуктивное сопротивление фазы якоря по п-,ой гармонигде гд - активное сопротивление фазы якоря.В выражении (5) параметр Хсп, определяемый из (1), вычисляется по значению емкости конденсатора 6, при которой ток 1 сц в ветвигенератора максимален (фиксируется гармоническим анализатором 8).При определении ЭДС Еп машины используются данные эксперимента по определению напряжения исследуемой гармоники на клеммах генерато Е =О 5 "н(3 Методика работы по определениюпараметров синхронного генераторапо высшим гармоникам при смешанной ра при заданной нагрузке по основной гармонике при отключенной корректирующей ветви 3. По найденным 50 из эксперимента Х, 0 и известным ггн определяется ЭДС Е гене- раторанагрузке (активно-индуктивной) аналогична.Способ осуществляют следующим аб.разом,Подключают генератор 1 к нагрузке 2 и устанавливают так нагрузки,Параллельно нагрузке 2 подключаюткорректирующую цепочку 3. Выделяютиэ тока нагрузки гармоническим анализатором 8 ток и-ой гармоники. Изменяя емкость конденсатора 6, добиваются максимального значения токаи-ой гармоники, Затем измеряют емкость конденсатора 6, соответствующую максимальному значению токаи-ой гармоники. Отключают корректирующую цепочку 3, измеряют гармоническим анализатором 8 и гармоникунапряжения и по формулам рассчитывают значения ЭДС и индуктивного сопротивления синхронного генераторапо и гармонике,Приведенный способ определенияпараметров Е и и Хприменен дляоднофазных и трехфазных синхронныхгенераторов мощностью 0,2-6,0 кВА.В качестве примера на фиг.3 и 4приведены результаты исследова -ний параметров однофазного генератора авиационного преобразователяПОна седьмой гармонике с проверкой правильности найденных параметров Е и Хцпосредством фильтра седьмой гармоники с известнымипараметрами. Из фиг,4 видно, чторасчетные и экспериментальные кривые О = Г(1) при работе машиныс фильтром седьмой гармоники практически совпадают, что подтверждает правильность определения параметров Еп и Хпо изложенной методике.Использование изобретения позволяет:обосновать выбор параметров фильтров, ограничивающих высшие гармонические составляющие напряжения генераторов да требуемого уровня;оценить качество электроэнергиив автономных системах электроснабжения;обосновать ТЗ для приемников,чувствительный к высшим гармоникамв напряжении питания; улучшить услови я работы для приемников, чувствительных к высшимгармоникам;учитывать полученные резульТаты 5при проектировании перспективных автономных источников электрическойэнергии;апенить изменение ЭДС и индуктивных сопротивлений синхронных генераторов малой мощности на частотах высших гармоник в зависимости от величины нагрузки (при неизменном характере нагрузки);15оценить изменение ЭДС и индуктивных сопротивлений генераторов малой мощности на частотах высших гармоник в зависимости от характера нагрузки (при постоянной величине нагруэки).Ф а р м у л а и э о б р е т е н и яСпособ определения ЭДС и индуктивного сопротивления синхронного генератора па высшим гармоникам путемнагружения генератора по основнойгармонике от холостого хода до номинальной мощности, измерения токаи напряжения генератора, о т л и ч а-.ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения ЭДСи индуктивного сопротивления повысшим гармоникам, устанавливают З 5 фиксированное значение тока нагрузки, подключают параллельно сопротивлению нагрузки корректирующую цепочку, состоящую иэ фильтра-пробки поосновной гармонике и последовательно 40 с ним включенного конденсатора переменной емкости, выделяют из токанагрузки составляющую высшей гармоники, изменяя емкость конденсатора,добиваются максимального значения 45 указанной составляющей тока, определяют значение емкости, соответствующей максимальному значению высшейгармоники тока, отключают корректирующую цепочкуи измеряют высшую 50 гармонику того же порядка в напряжении, а по измеренным параметрам рассчитывают индуктивное сопротивление и ЭДС по высшей гармонике.