Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

5.4.1. УСТРОЙСТВО СИНХРОННОЙ МАШИНЫ.

 

Статор синхронной машины устроен так же, как и статор асинхронной машины.

Ротор выполняется в виде постоянного магнита или электромагнита. Электромагниты могут выполняться двумя способами:

с явно выраженными полюсами (рис. 5.34 );

 

Рис. 5 . 34

Состоит из нескольких полюсов, снабженных полюсными наконечниками, на которых располагается обмотка возбуждения. На нее с помощью контактных колец и щеток подается постоянное напряжение.

 

с неявно выраженными полюсами (рис. 5.35 )

 

Сердечник выполняется в виде цилиндра, в пазы которого укладывается обмотка возбуждения.

 

			+
	Рис. 5 . 35

 

5.4.2. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ.

Принцип действия также основан на использовании вращающегося магнитного поля , которое возникает вокруг обмоток статора при включении их в трехфазную сеть.

Рис. 5 . 3 6

При подаче напряжения на обмотки возбуждения создается постоянное магнитное поле ротора . Разноименные магнитные полюса двух магнитных полей притягиваются друг к другу, и ротор вовлекается во вращение с такой же скоростью, что и вращается поле статора, т.е. n ₁ = n ₂ (рис.5,36 ).

 

 

5.4.3. РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ.

1.) п₂  = f( P₂) ,т.к. у СД n₂ = n₁, то при изменении мощности Р₂ скорость вращения двигателя не меняется, характеристика параллельна оси абсцисс;
     2.) график М₂ = f ( P₂) представляет прямую, проходящую через начало координат; т.к. , а n₂ = const
     3).Р₁ = f(Р₂), Р₁ — мощность на входе двигателя

Рис. 5 . 37

Она отличается от полезной мощности Р₂ на величину потерь: Р₁ = Р₂ +∑ΔР

С ростом нагрузки растут потери, поэтому потребляемая мощность Р₁ растет быстрее полезной мощности и график Р₁ = f(Р₂)  немного криволинейный.

4). I₁ = f (P₂ ) - потребляемый ток растет быстрее, чем потребляемая мощность, т.к. уменьшается cos φ₁ ( ) m₁-число фаз в обмотке статора

5.) Соs φ₁ = f(P₂); ток возбуждения устанавливают таким образом, чтобы при средней нагрузке cos φ = 1.

При уменьшении или увеличении нагрузки от этого положения cos φ уменьшается.

Режим работы c cos φ = 1 является наиболее экономичным, т.к. двигатель развивает заданную механическую мощность при наименьшем, чисто активном токе статора. С целью улучшения cos φ сети обычно в эксплуатации синхронный двигатель перевозбуждают, при этом возрастает перегрузочная способность двигателя. Перевозбуждение приводит к тому, что токи статора будут опережать по фазе напряжение, т.е. синхронная машина станет как - бы большим конденсатором, компенсируя тем самым индуктивные токи асинхронных двигателей и трансформаторов. Такая синхронная машина получила название синхронный компенсатор.

 

5.4.4. СПОСОБЫ ПУСКА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ.

Пуск синхронного двигателя сопряжен с трудностями. Если статорную обмотку включить в трехфазную сеть, а обмотку возбуждения питать от источника постоянного напряжения, то ротор не сдвинется с места — из-за инерционности ротора вращающее поле статора не успевает сцепиться с неподвижным полем ротора.

Применяется два вида пуска синхронного двигателя:

1. с помощью разгонного двигателя — ротор синхронного двигателя предварительно раскручивается дополнительным двигателем до скорости близкой к синхронной, затем на обмотки статора и ротора подается напряжение, и ротор синхронного двигателя втягивается в синхронизм;

2.  асинхронный пуск синхронного двигателя (рис.5.38 ) — для осуществления асинхронного пуска ротор синхронного двигателя снабжается специальной пусковой короткозамкнутой обмоткой из медных или алюминиевых стержней типа беличьей клетки.

 

При включении обмотки статора на трехфазное напряжение двигатель за счет КЗ обмотки начинает работать как асинхронный. При этом обмотку возбуждения необходимо замкнуть на пусковой реостат R_п, сопротивление которого в 8-10 раз больше, чем сопротивление обмотки возбуждения (если оставить обмотку возбуждения разомкнутой, то в ней при пуске вращающимся полем статора будет наводиться значительная ЭДС, опасная для изоляции).

Когда частота вращения ротора двигателя достигнет примерно 95 % скорости вращения магнитного поля статора, пусковой реостат отключают, а обмотку возбуждения включают на постоянное напряжение U_пит. Полюса полей статора и ротора вступают во взаимодействие, двигатель втягивается в синхронизм.

 

	Рис. 5 . 38

 

 

5.4.3. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА. ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ ГЕНЕРАТОРОВ.

 

Работа синхронных генераторов основана на принципе электромагнитной индукции. Если через неподвижные щетки, скользящие по двум вращающимся кольцам, к обмоткам ротора подвести постоянный ток, то магнитный поток им создаваемый будет при вращении ротора (осуществляемого от турбины) индуцировать в обмотках статора ЭДС. Так как обмотка статора пересекается магнитным потоком, который изменяет при вращении ротора свое направление, то индуцируемая ЭДС будет переменной. 

Для включения на параллельную работу синхронных генераторов должны выполняться следующие условия:

1. Действующие значения ЭДС и частоты генераторов должны быть равны действующему напряжению сети и ее частоте.

2. Напряжения генераторов и сети должны совпадать по фазе.

3. Порядок следования фаз генераторов и сети должен быть один и тот же.

Процесс выполнения перечисленных условий при включении на параллельную работу называется синхронизацией.

Источники информации :

1. А.С.Касаткин § 11.11

2. А.Я.Шихин § 74 с.214-215, § 75 с.219, § 79

3. Л.В.Усс     § 8.8

4. В.Е. Китаев § 74, 75, 76