Векторная диаграмма, соответствующая этому допущению представлена на рис. 1. 1. Рис. 1. 1. Векторная диаграмма синхронного генератора при xd = xq. Так как нагрузка генератора включена через выпрямительный блок и является активной,
то направление векторов фазного напряжения Uф генератора и активное падение
напряжения в обмотке статора Ua= IфRф (Iф и Rф – ток и сопротивление фазы обмотки
статора генератора) совпадают, а вектор индуктивного падения напряжения – j Iфxd
сдвинут по отношению к первым двум векторам на 90 градусов.
5
ЭДС генератора Eо сдвинуто относительно фазы напряжения на угол ψ. Векторная диаграмма представляет собой прямоугольный треугольник. Для её векторов применима теорема Пифагора
E 02 = ( U ф + I ф R ф ) 2 + (I ф × x d ) 2 (1)
где для режима токоскоростной характеристики ЭДС Eо можно определить, как величину
при частоте вращения начала отдачи генератора n = nх – равной напряжению фазы
генератора Uфх при токе нагрузки генератора Id = 0 и при выпрямленном напряжении
генератора Ud соответствующем расчётному значению.
Uфх определяется по кривым
приложения 4 при Id = 0. Так как ЭДС генератора пропорциональна частоте вращения его
ротора n, то можно написать
U фх × n
E0 =
nх
Аналогично, так как индуктивное сопротивление генератора пропорционально частоте
вращения, то для него можно написать:
n
xd = Ad
nх
где Ad = xdx – значение индуктивного сопротивления при частоте начала отдачи
генератора nx. Подставив полученные соотношения для Eo и xd в формулу (1) после преобразования
получим расчётную формулу для токоскоростной характеристики
U ф + Iф R ф
n= × n x (2)
2 2
U фх − (I ф × A d )
При её использовании величину Uф следует определять из кривых, приведённых в
приложении 4 для выбранного заранее расчётного значения тока нагрузки генератора. Расчётный ток нагрузки генератора следует определять в диапазоне от 0 до
максимального значения Id макс определяемого по формуле:
I фмакс U фх U фх
I dмакс = = =
кI xdx ×k I Ad ×k I
где максимальный ток фазы генератора Iф макс принимают равным току короткого
замыкания генератора
U фх
I кз =
Ad
6
k I – коэффициент выпрямления по току берётся из рис. П. 4. 1. Как известно частота nх
начала отдачи генератора, соответствует частоте вращения при котором генератор в
режиме холостого хода обеспечивает расчётную величину выпрямленного напряжения Ud
и величину ЭДС Uфх.