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
ГОСТ
27430-87
(МЭК 34—10)
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/соя;
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
Hd=-Hsin ud=-usinb^p^a+iivp-\+rii
«„=wcos «„=-«cos 8=74 P''i„~\rriq
Общие уравнения двигателей и генераторов
uf=P,bJrrfh
Q=P''lkd+rkJnd k=\,2...n Q-/’К l-V** k=\;2...m
ГОСТ 27430-87 (МЭК 34-10) С. 5
pszUdid^~UQ*Q
Qz=zUdiq~~uqid
/я= — ФЛ
т,
Ь~п
л = 1
k = m
^qz=sXq4‘ 2 Xakq^k{
k — 1
Л=л
^/=5%Л+;'а/Л+ 2 xfkdh<t
Л-]
1 — П
^kd^=zXo^d~\'x/kdhJr 2 X*Jdhd k=\f2 ... П /-1
l~m
bkq~rxakq^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—xq
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
GC ~jr<tp Р*0, QK0 МС 0<Ч> Р?0; Q70
ПС -тг<1лс~% . V ОС%<ч><*
GC — система с базовыми параметрами генератора (- )
МС — система с базовыми параметрами двигателя (---)
Черт 7
ОС
Работа
двигателя |
|
Работ а двигателя
Работа
генератора |
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 генераторного 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 (« = —elt U *=—/*) в случае рассмотрения двигателя
Дополните шине пояснения касающиеся некоторых условных обозначений этого стандарта, даны в приложении 2