2tom171

5. MASZYNY ELEKTRYCZNE 344

Pojemność dynamiczna obwodu twornika maszyny przy zmiennej prędkości obrotowej wynika z zależności

5. MASZYNY ELEKTRYCZNE 344

przy czym: n_N — prędkość obrotowa znamionowa, obr/min; U_N — napięcie znamionowe, V.

Podstawowa częstotliwość elektromechanicznych drgań własnych twornika (kołysań maszyny załączonej do sieci) jest określona wzorem

(5.115)

Zachowanie się silnika przy nagłej zmianie obciążenia momentem obrotowym na wale o wartości A M₀ w chwili l = 0 przy stałym prądzie wzbudzenia i stałym napięciu twornika. Jeżeli pominąć wpływ oddziaływania twornika oraz prądów wirowych i założyć liniowość charakterystyki magnesowania maszyny, to — prędkość obrotowa, obr/min

(5.116a)

— prąd twornika

m = 4(o)+im

AM,

M( 0)

1-

4

Tx-T₂

t_x-t₂

exp

(5.116b)

przy czym

(5.116c)

Zakładając ponadto, że indukcyjność w obwodzie twornika L_a + L_oz jest mała i że stała czasowa T_oa « T_e„ otrzymuje się Tj « T_em oraz T₂ ~ 0; wówczas (rys. 5.84a):

Rys, 5.84. Przebieg prędkości obrotowej oraz prądu twornika silnika przy stałym prądzie wzbudzenia oraz: a) stałym napięciu i nagłym zwiększeniu momentu obrotowego obciążenia; b) stałym momencie obrotowym i nagły¹¹* zwiększeniu napięcia twornika

_ prędkość obrotowa

_ prąd twornika

1 —cxp

(5.117a)

(5.117b)

przy czym w zależnościach (5.116) i (5.117): n(0), /„(O), M(0) — odpowiednio: prędkość obrotowa, prąd twornika oraz moment obrotowy w stanie ustalonym przed wystąpieniem zmiany momentu obrotowego o ±AM₀ (znak plus dotyczy nagiego dociążenia, zaś znak minus — nagiego odciążenia).

Zachowanie się silnika przy nagłej zmianie napięcia na zaciskach twornika o wartość Ab' w chwili l = 0 przy stałym prądzie wzbudzenia i stałym momencie obrotowym.

Przy założeniach jak wyżej, otrzymuje się następujące uproszczone wyrażenia na (rys. 5.84b):

— prędkość obrotową

(5.118)

— prąd twornika

(5.119)

Zwarcie udarowe na zaciskach prądnicy samowzbudnej. Przy wyżej podanych założeniach prąd twornika można wyrazić wzorem

L(t)

+

(5.120)

Prąd zwarciowy narasta bardzo szybko, osiągając wartość maksymalną 7-^15 razy większą niż prąd znamionowy, a następnie stosunkowo powoli zmniejsza się do bardzo malej wartości wynikającej z napięcia indukowanego pod wpływem strumienia magnetycznego resztkowego (strumienia pozostałości magnetycznej). Pod wpływem prądu zwarciowego już po czasie 0,1 s od chwili zwarcia może się pojawić łuk okrężny na

Rys. 5.85. Schemat układu z zaworami półprzewodnikowymi do szybkiego F2( E 21 gaszenia pola maszyny obcowzbudncj lub bocznikowej (linie przerywane)