Параллельная работа синхронных генераторов переменного тона-совместная работа нескольких Г. и. т. или одного генератора совместно с сетью переменного тока, при чем одноименные зажимы якорей соединяются между собою электрически непосредственно или через относительно небольшие индуктивные сопротивления. Включение Г. п. т. на параллельную работу производится при соблюдении следующих условий: 1) напряжения на зажимах доллхны быть одинаковы; 2) напряжения на зажимах, подлежащих соответственному соединению между собой, должны совпадать по фазе; 3) частоты д. б. равны. В случае многофазных машин необходимо также, чтобы направление чередования фаз было одинаково.

Для выполнения всех этих условий Г.п.т., который желают приключать параллельно ксети или к другому альтернатору, приходится синхронизировать, для чего напряжение и скорость вращения Г.п.т. регулируют так. обр., чтобы наступил полный синхронизм, т. е., чтобы произошло полное совпадение напряжения как по фазе,так и по величине, частоте и порядку чередования фаз. Наблюдение за наступлением полного синхронизма производится по синхроноскопам. Простейшим видом синхроноскопа являются лампы или вольтметры, приключаемые к зажимам параллельно присоединенных машин. На фиг. 64 приведена схема присоединения синхронизирующих, или так назыв. фазовых, ламп для случая параллельного присоединегшя однофазного альтернатора к сети. Как только наступит полный синхронизм, ламны будут находиться под напряжением ок. О, вследствие чего они потухнут, и тогда рубильник м. б. замкнут. Однако, достигнуть полного синхронизма перед включением практически не представляется возможным, так как jipn регулировке скорости вращения приключаемого Г. п. т. всегда получается, что его частота тока Д несколько отличается от частоты тока сети /, т. е. fi=f±Af. Вследствие этого, в электрич. цепи, к-рая образуется сетью и приключаемыми Г. п. т., присоединенными через лампы (фиг. 64), действуют одновременно две эдс

Фиг. 64.

Момент dLia включений <о горениек

- аггряжгшие сети - апряжение приключаемой машины

Момент для включения но лотулание

Резулширующее напряжение

----OeuSa/outa/! кривая

Фиг. 6 5.

двух разных частот: / и Д. В результате такого действия двух изменяющихся по закону синуса движущих сил получаются т. н. биения (фиг. 65), при к-рых лампы начинают то тухнуть, то загораться. Частота этих

биений получается тем меньшей, чем меньше разнятся друг от друга частоты / и Д. Если при синхронизации удается добиться того, что частоты / и /i почти совпадают,то затухание и загорание ламп происходит очень медленно. Уловив момент, когда результирующее напряжение делаетсяО, что наблюдают по затуханию ламп, включают рубильник, и приключенная т. о. синхронная

Фиг. 66.

Фиг. 67.

машина, совершив несколько колебаний, под действием синхронизирующих сил входит в полный синхронизм. Присоединение синхронизирующих ламп д.ля однофазных Г. п. т. можно осуществить по схеме фиг. 66. При этом легко понять, что при наступлении полного синхронизма лампы должны гореть полным накалом. Включение ламп по схеме фиг. 64 называют включением на потухание, а указанное на фиг. 66- включением и а горение. При параллельном включении трехфазных Г. п. т. присоединение синхронизирующих ламп производится трояким образом, по схемам фиг. 67-69. При наступлении полного синхронизма, лампы, включенные по схеме

Фиг. 68.

Фиг. 69.

фиг. 67, должны потухнуть, а лампы, включение которых осуществляется по схеме фиг. 68,-гореть под напрянеением сети; так. обр. схема фиг. 67 представляет включение на потухание, а схема фиг. 68-вк.люченис на горение. Перед наступлением синхронизма, когда в цепи имеют еще место биения, в случае правильного чередования фаз приключаемого альтернатора и сети, все лампы одновременно то тухнут, то загораются; в случае же неодинакового чередования фаз, фазовые лампы загораются и потухают не все одновременно, а последовательно, друг за другом; при этом получается, как говорят, вращение огня. При неодинаковом чередовании фаз параллельная работа генераторов переменного тока является невозможной; для установления одинакового порядка чередования фаз необходимо произвести перекрещивание фаз, т. е. взаимное пересоединение двух каких-либо зажимов.

Параллельное включение Г. п. т. является одной из самых ответственных операций при эксплоатации электрич. станций, и всякие

упущения здесь могут повести к авариям. В последнее время стали находить применение специальные аппараты, посредством которых осуществляется автоматич. включение Г. п. т. на параллельную работу. В альтернаторах высокого напряжения синхронизирующие приборы приключаются через трансформаторы напряжения.

Когда Г. п, т, приключен к сети, то для нагрузки его необходимо воздействовать на регулятор двигателя, приводящего в движение альтернатор. Таким обр. распределение нагрузки между параллельно работающими Г. п. т. осуществляется только посредством изменения мощности двигателя, регулировкой же возбуждения изменения нагрузок достигнуть нельзя. В этом заключается существенное отличие параллельной работы синхронных Г. п. т. от параллельной работы генераторов постоянного тока, нагрузка которых устанавливается путем изменения силы тока возбуждения. Регулировкой возбуждения Г. п. т., приключенного параллельно к сети, достигается только изменение реактивной составляющей тока, при чем, в случае перевозбуждения, альтернатор работает с отстающим током, а при недовозбужде-нии-с опережающим (см. диаграммы на фиг. 70). С целью уменьшения потерь, возбуждение у параллельно работающих альтернаторов должно быть установлено так, чтобы они работали все с одинаковым коэффициентом мощности (cos <р).

Если Г. п. т. приключен параллельно к сети, то при нагрузке его между вектором напряжения сети -feJj. и вектором эдс альтернатора, соответствующей току возбуждения 1щ, устанавливается угол сдвига фаз В, который зависит от мощности, отдаваемой альтернатором. В случае работы параллельно присоединенной к сети синхронной машины, в качестве генератора, вектор Еао опережает вектор J57.; при этом зависимость мелсду углом в и мощностью Р<р определяется по формуле:

Ро = I* \ Е sin (0 -Ь а) - Ek sin а] . Так как а О, то

р=. . Е

Z

sm

где Z = У{Ха + XgJ 4- 7-1 - полное сопротивление якоря. Обычно для номинальн. мощности угол в равен 10-20°. Для того, чтобы Г. п. т. мог отдать мощность

Р = Ejc I cos гр, необходимо, чтобы двигатель доставлял ему механическ. мощность, эквивалентрхую всей

8--Гв- = *°СО8(0- )-

электромагнитной мощности альтернатора:

Рш = Кг 1а -COS хр.

Если нагрузка параллельно приключенного Г. п. т. изменяется, то переход от одного режима к другому сопровождается колебаниями, при чем за время неустановившегося состояния на вращающуюся систему действуют три вида моментов: 1) момент синхронизирующей силы Mg, 2) момент, обусловленный силами инерции вращающихся масс, Mj, 3) момент, вызываемый действием демпферной обмотки, Ма. Синхронизирующий момент Mg при изменении угла в стремится всегда вернуть вращающую систему к прежней синхрон, скорости; он создает торможение, если двигатель сообщает альтернатору ускорение, и действует ускоряющим образом, если двигатель уменьшает крутящий момент. Синхронный момент пропорционален

Еа Z

ElEk lyj-COS -а) И достигает максимума при 0=к. Последняя ф-ла показывает, что при а=0, т. е. если бы синхронный Г. п. т. не обладал реактанцем рассеяния и реакцией якоря х-}- Xg =0, этот синхронизирующий момент сделался бы равным нулю, и параллельная работа такого альтернатора была бы совершенно невозможна. Теоретически, синхронизирующий момент при холостом ходе достигает максимума при =45°, т. е. когда = х+х . Осуществление последнего условия в нормальных Г. п. т. вызьтает большие практич. затруднения (ведет к удорожанию машины и увеличению токов короткого замыкания); поэтому современные машины рассчитываются т. о., чтобы равнялось 10-20;

при ЭТОМ параллельная работа оказывается вполне обеспеченной. Моменты, создаваемые инерцией вращающихся масс, как известно, пропорциональны маховому моменту GD и

углов, ускорению т. е. Mj = -GD ~

Момент, создаваемый демпферной обмоткой, пропорционален скорости изменения угла от некоторого среднего положения при качании альтернатора, т. е. = . Во время

переходного состояния собственные колебания Г. п. т. совершаются с определенным периодом, который может быть определен по формуле Розенберга:

Т, = 0,032

А G£>2 п V Р-У -Рп

где GD-маховой момент в кг-м, п-скорость вращения в об/м., р-число пар полюсов, у-отношение установившегося тока короткого замыкания к номинальному,Р,-номинальная мощность альтернатора в kVA.

Если Г. и. т. работает не параллельно с сетью большой мощности, а параллельно с другим альтернатором, то при переходе от одного режима к другому обе машины приходят в колебательное состояние, при этом период колебания

р1 (GDh + р1

где Ti и Уа-соответствующие периоды собственных колебаний для случая параллельной работы каждого альтернатора отдельно на сеть большой мощности, р-число пар полюсов, (GD% и (GIP).i-маховые моменты альтернаторов. Демпферные обмотки увеличивают период собственных колебаний Г.п.т.

Если Г. п. т. приводится во вращение посредством двигателя, ход к-рого неравномерен (например, двигатели Дизеля, паровые машигш!), то этот двигатель вынуждает ротор альтернатора колебаться. В этих случаях, при осуществлении работы Г. п. т. параллельно с сетью или с другим альтернатором, необходимо обращать внимание на то, чтобы частота вынунеденных колебаний как 0СН0ВШ.1Х, так и высшего порядка не совпадала с частотой собственных колебаний альтернаторов. Иначе получается явление резонанса, и совместная работа нескольких Г. п. т. становится невозможной. Основная частота вынужденных колебаний определяется по ф-ле /i = , где Vi - число

импульсов на один оборот. Значения приведены в табл. 6.

Табл. 6.-Ч и с л о импульсов вынужден-ныхнолебаний за 1 оборот.

Наименование первичных двигателей

Паровые машины Одноцилиндровые и двойного расширения

тендем..................

Двойного расширения, с кривошипом под

углом в 30°...............

Тройного расширения, с кривошипом под

УГЛО.М в 120°...............

Двигатели внутреннего сгорания

Одпоцилиндропьте четырехтактные . . . . Двухцилиндровые четырехтактные и одноцилиндровые двухтактные .......

JV-цилцндровые четырехтактные......

ЛГ/2

Потери и коэфф-т полезного действия генераторов переменного тока. Потери, имеющие место в Г. п.т., можно разбить на следующие группы: 1) потери в магнитной цепи (или, как их част9 называют, потери в железе), которые, в свою очередь, подразделяются на потери на гистерезис и потери йа токи Фуко; 2) потери в электрич. цеп и, или джоулевы потери, которые образуются при прохождении тока по обмоткам машины (якоря возбуждения) и через контактное сопротивление менаду щетками и кольцами; 3) механич. потери, к-рые разделяются на потери иа трение в подшипниках и потери на трение щеток о контактные кольца; 4) потери на трение о воздух и потери на вентиляцию; 5) дo-п о л н и т е л ьн ы е потери, состоящие из добавочных потерь в железе якоря или других частей магнитной цепи машины, вызываемые искажением магнитного потока вследствие недостатков механической обработки деталей, не поддаются точному учету; к дополнительным потерям относятся такнсе потери на токи Фуко в болтах, стягивающих листы якорного железа, потери на токи Фуко в проводах, вызьшаемые насыщением в зубцах якоря вследствие искажения глав-

ного потока, потери от уравнительных токов в параллельно соединенных ветвях электрической цепи.

Кпд синхронных Г.п.т. определяется как отношение отдаваемой мощности в kW к отдаваемой мощности в kW+потери в kW.

Лит.: ХолуяновФ.И., Альтернаторы ж преобразователи переменно-постоян. тока, 3 изд., М.-Л., 1926; Т о л в и н с к и й В. А., Электрическ. машины, ч. II-Синхронные машины, литогр. изд., П., 1923; КулебакинВ.С, Синхронные электр. машины. Расчетная записка генератора, М., 1927; Курбатов С. И., Параллельная работа синхронных машин литогр. изд., Москва, 1924; Roth E.,Alterna-teurs et moteurs synchrones, t. 1, P., 1924; Б a г b 1 1-lionL.etAntolne H., Les alternateurs industriels, P., 1919; A г n 0 1 d E. u. L a с 0 u г J., Die synchro-nen Wechselstroinmaschinen, Generatoren, Motoren u. Umformer, Berlin, 1913; R i с h t e г R., Elektrische Mascliinen, В., 1924. B. Кулебанин.

ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОНА, см.

Динамомашины постоянного тока.

ГЕНЕРАТОРНЫЕ ЛАМПЫ, см. Лампа электронная.

ГЕНЕРАТОРНЫЙ ГАЗ, искусственное газообразное топливо, получаемое из твердого топлива (каменного угля, торфа, дров и т.д.) в особых приборах, называемых газогенераторами (см..) или газовиками. В отличие от простых топок, сожигание топлива в генераторах ведется при более толстом слое горючего (например, 0,7-1,2 м для каменного угля), вследствие чего углекислота, образовавшаяся в нижних зонах генератора по реакции

с -Ь Оа -Ь 3,8 Na = CDs + 3,8 Nj* + 97 650 Cal, (1)

легко восстанав.чивается при высокой температуре углеродом раска.леиного кокса, согласно уравнению:

со,+ С = 2С0 - 38 790 Cal. (2)

Обе эти реакции протекают непосредственно одна за другой, хронологически настолько близко, что их молено выразить одним суммарным уравнением:

с + 0,5 (Оа -г 3,8 Na) = СО -Ь 1,9 Nj + 29 430 Cal. (3)

Полученный таким путем теоретическ. Г. г. должен был бы иметь состав (в объемных процентах): 34,4% СО, 65,6% и теп.ло-производительность около i 050 Csl\/m, т. е. он относился бы к разряду низкосортного газообразного топлива.

Происходящее по ур-ию (3) неполное горение углерода топлива (горение в СО) сопро-воладается достаточно интенсивным выделением тепла (29 430 : 12 2 453 Cal на 1 кг С), к-рое расходуется на различные потери (нагрев стен, лучеиспускание) и на нагрев продуктов горения до определен, темп-ры. Для успешного и полного протекания реакции (2) необходимо поддерживать в зоне горения достаточно высокую t°, которая, по исследованиям Будуара (Boudouard), Рида (Read), Уилера (Wheeler), Юшкевича и др., не д. б. ниже 1 000°. Эти исследования показали, что чем выше t° процесса, тем быстрее и полнее протекают реакции восстановления. Однако, излишнее повышение t° имеет и свои недостатки, чисто практич. характера. Во-первых, такой метод работы возможен далеко не со всеми сортами топлива; во-вторых

* Состав атмосфериого воздуха приближенно принят равным Оз 4- 3,8 Nj, что дает достаточную точность для технических подсчетов.