Наброс нагрузки на синхронный двигатель.

Рассмотрим два характерных случая, показанных на рис. 5

Предположим, что произошло снижение напряжения до U₁ или U₂. Процесс будет определяться характеристиками, приведенными на рис. 5 а. При снижении напряжения до U₁ система остается устойчивой, как бы долго ни продолжалось это снижение. Новый установившийся режим (точка с) наступает после цикла качаний. Аналогично происходит процесс при увеличении момента нагрузки от М_мех0 до М_мех1 (рис. 5 б). Такое увеличение может продолжаться сколь угодно долго. В обоих (а, б) случаях площадка ускорения abca меньше площадки торможения cdec.

При снижении напряжения до U₂ (рис.5 а) или увеличении механического момента до М_мех2 (рис 5б) система оказывается неустойчивой. В обоих случаях площадка ускорения ab ₁с ₁a больше площадки торможения с₁d₁e₁с₁.

Для сохранения устойчивости надо при угле d_откл (точка k) восстановить исходные условия (поднять напряжение до U₀ в случае а, снизить механический момент до М_мех0 в случае б). Угол d_откл надо подобрать так, чтобы сумма площадок ускорения и торможения была равна нулю. Например, в случае а:

(пл. ab₁с₁a + пл. e₁fk₁e₁) — (пл. с₁d₁e₁c₁ + пл. k₁kmk₁) = 0.

Определение угла d_откл при котором (или меньшем) надо восстановить напряжение (случай, показанный на рис. 5 а), производится с помощью выражения (7.12).

Полагая Р = М и вводя новые обозначения будем иметь:

Случай наброса момента от М₀ до М₀^I при неизменном напряжении показан на рис.5 б.

Приравнивая площадку ускорения и площадку торможения, имеем

откуда, переходя к обозначениям рис.5, б, получаем:

Время соответствующего наброса, т. е. время, в течение которого допустимо понижение напряжения или увеличение механического момента, определяется с помощью метода последовательных интервалов или упрощенно, аналогично при аппроксимации синусоиды прямой, проходящей через точки, соответствующие углу d₀^I и углу d_откл. Время t₁ тогда определится как

В частном случае при периодически меняющейся нагрузке, график которой изображен на рис.6, будем иметь при d₀ = 0, М₀ = 0, М₀¹ = Р₀ = Р_m.

Предельный угол (при котором сохраняется устойчивость) снятия наброса, найденный, согласно 12.12, при бмах = п:

Следовательно, при Р₀ = Рm предельный угол d₁ = 2, или 114°, а при Р₀=2Рm d₁ = 1, т. е. 57° (рис.6, 7).

Время, на которое может быть разрешен наброс нагрузки на двигатель, работавший до этого вхолостую, может быть определено или с помощью способа последовательных интервалов, или опять-таки упрощенно, надлежащим образом модифицированному.