ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ ОПИСАНИЯ СИНХРОННЫХ МАШИН

ГОСТ 27430-87

(МЭК 34—10)

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва

УДК 621.313.281 : 006.354    Группа    Е60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

МАШИНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ

Условные обозначения для описания синхронных машин

Electrical rotary machines. Sonventions for description of synchronous machines

OKU 33 0000

Срок действия с 01.07.88 до 01.01.94

Настоящий стандарт устанавливает некоторые правила описания параметров синхронных машин в относительных единицах, базирующихся на принятых для электрических и магнитных цепей обозначениях.

1. ВЕКТОРНЫЕ ДИАГРАММЫ

1.1. При построении векторных диаграмм синхронных машин следует исходить из нижеперечисленных положений:

1)    за положительное направление вращения векторной диаграммы вместе с осями принимают вращение против часовой стрелки; это же направление принимают положительным для угловых измерений;

2)    продольная ось опережает поперечную ось на 90 электрических градусов;

3)    магнитный поток (потокосцепление) и магнитодвижущую силу любой обмотки (цепи) считают положительными, когда их направление совпадает с положительным направлением соответствующей оси;

4)    составляющие вектора считаются положительными, если их направление совпадает с положительным направлением соответствующей оси;

5)    направление продольной оси вектора магнитодвижущей силы обмотки возбуждения совпадает с положительным направлением продольной оси;

6)    ток считают положительным, если он создает положительный магнитный поток (потокосцепление) в соответствующей обмотке (цепи);

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1988

7) индуктированная э.д.с. имеет полярность, препятствующую изменению потокосцеплення и удовлетворяющую уравнению Л ^    ^-    „

е=——— (для установившегося режима с постоянной угловой d t

скоростью индуктированную э.д.с. можно также представить как Е = —ja>ij>).

Это условное обозначение в сочетании с индексом f означает, что э.д.с. в любой ветви цепи считается положительной, если она замкнута на сопротивление; при этом она создает положительный ток в этой ветви;

8) составляющие всех параметров по продольной и поперечной осям (тока, напряжения, э.д.с- и т. д.) обозначают в соответствии с осью, к которой они относятся.

Подробные и упрощенные векторные диаграммы синхронных машин приведены на черт. 1—6.

ГОСТ 27430-87 (МЭК 34-10) С. $

2.1. Для более подробного описания синхронных машин и их математического представления необходимо дополнительно учитывать следующие положения:

1)    при рассмотрении генератора его активная мощность считается положительной, когда она передается от генератора к сети (к нагрузке). При рассмотрении двигателя его активная мощность считается положительной, если она забирается от источника электрической энергии;

2)    скольжение считается положительным, если частота вращения ротора ниже синхронной;

3)    напряжение возбуждения является положительным, если оно создает положительный ток индуктора;

4)    все вращающие моменты, двигающие вращающиеся части в положительном направлении вращения, считаются положительными (например, при нормальной установившейся работе генератора механический момент на валу является положительным, а соответствующий электромагнитный момент генератора — отрицательным; при нормальной работе двигателя механический момент на валу — отрицательным, а электромагнитный момент — положительным); в случае нескольких моментов, действующих на ротор, следует брать их алгебраическую сумму;

5)    реактивную мощность синхронной машины считают положительной при перевозбуждении в генераторном режиме и при недовозбуждении в двигательном режиме.

Примечание. Положительное значение реактивной мощности Q соответствует исходному направлению активной мощности Р.

2.2. Следующие уравнения синхронных машин, написанные в соответствии с известной теорией двух реакций (без составляющих нулевой последовательности), соответствуют указанным выше допущениям и векторным диаграммам черт. 1—6.

Все величины указаны в относительных значениях:

время представляется значением, обратным величине номинальной угловой частоты 1/со_я;

напряжения, ток и поток, отнесенные к обмотке статора — к их номинальным амплитудным значениям;

мощность — к номинальной кажущейся мощности (вольт-ампер);

момент — к номинальному кажущемуся моменту, соответствующему номинальной кажущейся мощности;

активные и реактивные сопротивления, отнесенные к обмотке статора — к полному номинальному сопротивлению.

Рекомендуется при рассмотрении самой машины в качестве основных значений принимать номинальные значения.

УРАВНЕНИЯ СИНХРОННЫХ МАШИН

Отдельные уравнения генератора    Отдельные    уравнения    двигателя

H_d=-Hsin    u_d=-usinb^p^_a+ii_vp-\+ri_i

«„=wcos    «„=-«cos 8=74 P''i„~\rri_q

Общие уравнения двигателей и генераторов

^uf=P^,b^Jrrfh

Q=P''lkd+^rkJnd k=\,2...n Q-/’К l-V** k=\;2...m

ГОСТ 27430-87 (МЭК 34-10) С. 5

Ь~п

л = 1

k = m

^q^z=sXq4‘ 2 ^Xakq^k{

k — 1

Л=л

^/=⁵%Л+^;'^а/Л+ 2 ^xfkdh<t

Л-]

1 — П

^kd^^=zXo^d~\'^x/kdh^Jr 2 ^X*Jdhd k=\_f2 ... П /-1

l~^m

b_kq~r^xakq^1 Г 2 ^Xbjq4q k=\_f2 ... Ш

/* 1

где £, £ —электродвижущая сила, э. д. с-; Я — магнитодвижущая сила, м.д. с.; I i — ток; m — момент;

Я — активная мощность;

дифференциальный оператор;

Q — реактивная мощность; г — сопротивление;

U, и — напряжение на зажимах; х — реактивное сопротивление;

у — угол между вектором фазы А и продольной осью;

6 — угол между вектором напряжения якоря и поперечной осью; т — постоянная времени;

<р —угол между векторами тока и напряжения; ф — потокосцепление;

(о —угловая частота;

J — момент инерции.

Примечание. Когда указаны и прописные и строчные буквы, первые •тносятся к векторным, вторые — к мгновенным значениям.

Подстрочные индексы обозначают: а — обмотки якоря; d, q — продольная и поперечная оси; f — обмотка возбуждения; i — внутренний;

/, k — порядковый номер демпферных цепей; т — механический; п — номинальное значение;

6 — воздушный зазор; о — цепь утечки.

Комбинация двух различных индексов, относящихся к обмотке, означает наличие взаимной индуктивности между ними, а два одинаковых индекса означают наличие самоиндуктивности.

Переходные и сверхпереходные значения обозначаются одним или двумя знаками вверху с правой стороны от символа (*', х").

ГОСТ 27430-87 (МЭК 34-10) С. 7

Черт. 4

Исходные векторные диаграммы синхронных машин. За базовые приняты параметры генератора для случаев рассмотрения неявнополюсного генератора или двигателя с Xd—x_q

С. 8 ГОСТ 27430-87 (МЭК 34—10)

Векторы напряжения и тока в системах с базовыми параметрами генератора или двигателя

- Генератор перевоз бум ден

I

_____:-------

Двигатель недовозбужден ^ 'Двигатель перевозбужден

ПС -тг<1лс~%    . V    ОС%<ч><*

GC — система с базовыми параметрами генератора (- )

МС — система с базовыми параметрами двигателя (---)

Черт 7

Исходная диаграмма для измерений угла нагрузки

_Л SMC Работа генератора

?/

GC — система с базовыми параметрами генератора (-)

МС —система с базовыми параметрами двигателя (---)

Черт. 8

ГОСТ 27430-87 (МЭК 34-10) С 9

ПРИЛОЖЕНИИ 1

Обязательное

ВЕКТОРНЫЕ ДИАГРАММЫ СИНХРОННЫХ МАШИН

Использование относительных етиниц предпочтительнее иллюстрировать на примере генератора или источника

Принципиальная схема цепи якоря заданной полярности э л с, напряжения, тока и мощности, а также векторная диаграмма перевозб\жденного явно полюсного синхронного генератора показаны на черт 1 Поперечная ось реко мендуется в качестве исходной оси векторной анаграммы Однако, когда машина является частью системы, может быть исполыована любая др>1ая удобная исходная ось (например, напряжение на зажимах, ток и т д)

Рассматривается симметричный установившийся режим. Тем не менее, показаны соответствующие векторы переходной и сверхпереходной э д с Постоянные оси трех фаз А, Б и С обозначены пунктиром, чтобы показать соот ношение между постоянными осями и вращаюши шея векторами, и облегчить определение мгновенных фазовых значений э д с, тока и т д Использование параметров двигательного режима (или нагрузки) в качестве базовых Пеле сообразно только для случаев изучения двигателя Соответствующая векторная диаграмма недовозбужденного синхронного двигателя показана на черт 2 Здесь, как и в предыдущем случае, в качестве исходной рекомендуется по перечная ось

При построении векторной диаграммы двигателя также может быть использована любая другая удобная для применения исходная ось На черт 2 показаны пунктиром постоянные оси трех фаз А. В и С

Дана также принципиальная схема якоря заданной полярности Упрощенные векторные диаграммы иллюстрируют работу в установившемся режиме не явнополюсного синхронного генератора (см черт 3 и 4) и синхронного дви-1ателя (см черт 5 и 6) В качестве базовых взяты параметры генераторно^го режима

Во всех этих случаях предполагается, что сопротивление якоря незначительно и X,j=X₀

Примечание Индуктированные э д с, используемые в векторных диаграммах и схемах на черт 1—6, можно заменить, если это необходимо (например для двигателей) соответствующими напряжениями,__ которые равны з д с и положительны по отношению к ним (г е и—+е|, £/«+£) в_с ivn^e рассмотрения генератора и отрицательны по отношению к ним (« = —e_lt U *=—/*) в случае рассмотрения двигателя

Дополните шине пояснения касающиеся некоторых условных обозначений этого стандарта, даны в приложении 2