Представление нагрузки в расчетах устойчивости. Статические характеристики нагрузки.

Ответ: Переходные процессы в узлах нагрузки могут рассматриваться с двух точек зрения: 1)поведения собственно нагрузки при переходных про­цессах и влияния этих процессов на работу потребителей {например, мигание ламп при колебаниях напряжения в сети, порча продукции при изменении ско­рости двигателей во время изменений напряжения или частоты при переходных процессах и т. п.); 2)влияния переходных процессов в нагрузке на режим системы (например, самозапуск двигателей может привести к недопустимому понижению напряжения в системе, а в неправильно спроектированной системе — даже к нарушению ее устойчивости). Кроме того, процессы, непрерывно происходящие в какой-либо нагрузке, могут оказывать неблагоприятное влияние на работу остальных потребителей системы (например, толчки в нагрузке, содержащей мощные двигатели прокатных станов, могут приводить к колебаниям напряжения и частоты в системе, понижая качество выдаваемой потребителям энергии). Основную часть нагрузки (обычно от 50 до 80%) составляют асинхронные двигатели, свойства которых существенно проявляются в характере переходных процессов всего узла системы. Для них, так же как и для синхронных двигателей, различают статические характеристики, т. е. зависимости то­ка |/| или вращающего момента \М\ двигателя от медленно меняющегося сколь­жения его ротора \s\, и динамические характеристики — зави­симости быстро меняющегося скольжения, напряжения и скорости их изменения (ускорения а) от тока. Так, для асинхронного двигателя Для синхронного двигателя аналогичная зависимость, определяющая ста­тическую характеристику, будет иметь вид. Эти характеристики графически представлены на рис. 11.1 и 11.2.

Процессы при медленных отклонениях от установившегося состояния могут всегда рассматриваться на основе только статических характеристик. Для изуче­ния процессов при быстрых изменениях, т. е. «в динамике», должны применяться динамические характеристики. Однако в ряде случаев и при рассмотрении ди­намических процессов можно пользоваться квазидинамическими, а иногда и ста­тическими характеристиками. Например, при относительно медленных ускорениях асинхронного двигателя и несоизмеримости электромагнитных и электромеха-' нических постоянных времени разница в использовании статических и динамических характеристик будет невелика (рис. 11.3). Как видно из рисунка, чем мень­ше коэффициент Ki и чем больше так называемая условная скорость изменения скольжения Sy_c„ == 1/С = M_aou/(Ja> 0) тем сильнее искажаются статические механические характеристики, становясь здесь динамическими, где /_ном и /_п — номинальный и пусковой токи. При изучении ряда переходных процессов асинхронных двигателей прибли­женно можно считать, что фазовая траектория или динамическая механическая

характеристика процесса определяется следующим образом. Принимают, что ди­намический момент, возникающий при любом нестационарном режиме, состоит из двух составляющих: Мдщ, = M_t + M_s, где Mi — составляющая момента, определяемая переходными процессами, связанными с протеканием в обмотках двигателя переходных токов; М₂ — составляющая момента, определяемая как М₂ = К₂М_0Т. Здесь М _{с T}==f (со) — статическая механическая характеристика, рассчитанная по известной формуле момента асинхронного двигателя: