Für die Energieversorgung einer Offshore-Plattform wird ein Synchrongenerator mit bürstenloser Erregung eingesetzt, der von einer Gasturbine angetrieben wird.
Die Daten des Generators lauten:
(übererregt),
Die bezogene synchrone Reaktanz der Maschine beträgt . Im Nennbetrieb beträgt der Erregerstrom . Der Ständerwiderstand und Sättigungserscheinungen sollen vernachlässigt werden ().
- Berechnen Sie Polpaarzahl, Nennstrom.
- Wie groß sind das Leerlauf-Kurzschluss-Verhältnis und die synchrone Reaktanz in Ohm?
Hinweis: Das Leerlauf-Kurzschluss-Verhältnis ist der Leerlauf-Kurzschlussstrom bezogen auf den Nennstrom - Zeichnen Sie die Stromortskurven (Parameter: Polradwinkel ) der Maschine für Nennerregerstrom und halben Nennerregerstrom.
- Ergänzen Sie in dem Diagramm das Zeigerdiagramm für Nennbetrieb (Ströme und Spannungen).
- Wie groß sind der Nennlastwinkel und das Kippmoment bei Nennerregung?
- Wie muss der Leerlauferregerstrom eingestellt werden, sodass im Leerlauf weiterhin Nennspannung herrscht?
- Mit welcher mechanischen Leistung wird der Generator im Nennbetrieb angetrieben und wie groß ist das Nenndrehmoment?
- Auf welchen Wert muss der Erregerstrom eingestellt werden, um bei Nennwirkleistung den Leistungsfaktor zu erreichen? Welcher Ständerstrom fließt in diesem Betriebszustand?
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