Тема: работа и принцип действия синхронных электрических машин.

Не смотря на научно-техническое название, работа и устройство электрической синхронной машины очень просто. В принципе, из самого названия должно быть ясно, что в основе лежит синхронная работа. Поскольку главными элементами в электрической машине являются именно магнитные поля, как сила взаимодействия, то и синхронность относится именно к ним. А как именно это происходит внутри самой машины мы увидим дальше, по ходу описания принципа действия и работы синхронных машин электрических. Существует и другой вид электромашин, с обратным принципом работы, асинхронные электрические машины, но о их мы рассмотрим в другой статье.

Итак, рассмотрим синхронные машины электрические на примере работы электродвигателя. Для обеспечения постоянного вращения двигателя ему нужны силы, которые также постоянно отталкивались бы друг от друга, тем самым совершая беспрерывное вращение. Одной такой силой является вращающееся магнитное поле «якоря», что образуется в результате циклического хождения электрической энергии переменного тока по имеющийся внутри электрической машины катушкам. На практике повсеместно используется трёхфазное напряжение, ток. Его смысл заключается в том, что величина электрической энергии делится на три части, каждая из которых друг от друга отстаёт на угол в 120 градусов.

 

Иными словами говоря, есть статор электродвигателя (неподвижная часть синхронной электрической машины), на котором имеются, допустим, три обмотки, равноудалённых друг от друга. При подключении к этим трём катушкам трёх электрических фаз (и подачи напряжения) внутри статора будет образовываться и действовать вращающееся магнитное поле (переменный ток изменяющейся циклически и будет это делать). Естественно, если на роторе сделать катушку, которая будет иметь постоянные магнитные полюса (или вовсе поставить на ротор постоянный магнит — это делается на маломощных синхронных электрических машинах), то эти магнитные полюса будут «зацепляться» за вращающееся поле якоря, что и вызовет синхронный режим работы электрической машины.

Что бы было понятнее представьте себе обычные шестерёнки. Обмотка статора образует вращающееся магнитное поле, у которого форма похожа на зубья шестерёнки, расположенных во внутрь. Именно такую форму имеет вращающееся магнитное поле якоря. Внутрь этой магнитной шестерёнки помещается плоская пластина, которая своими сторонами зацепляется за внутренние магнитные зубья нашей магнитной шестерёнки. Ротор с индукторной катушкой и является таким плоским предметом. В результате вращающееся магнитное поле просто зацепляет поле индукторной катушки и заставляет вращаться ротор. При нормальной своей работе частота вращения вращающегося поля якоря полностью совпадает с частотой вращения ротора, имеющего индукторную катушку с постоянным полем. Поэтому и называют такие электрические машины синхронными.

 

Это описание позволит вам понять саму суть синхронных электрических машин, их принцип действия и работу, хотя разновидностей конструкций, вариантов исполнения имеется множество, что может сильно отличатся от приведённого классического устройства. Когда мы разберём в другой статье устройство и работу асинхронной машины, вы поймёте принципиальную разницу. Пока что будет достаточно и этой информации. Разве что хотелось заметить, что индуктор — это обмотка электрической машины, которая имеет постоянное поле вокруг себя, а якорь — это обмотка электромашины, в которой возникает переменное, вращающееся магнитное поле.