СМ. Асинхронный способ пуска двигателя в ход. Схема включения.

Синхронная машина – это машина переменного тока, у которой в установленном режиме магнитное поле, участвует в основном процессе преобразования энергии, а ротор и магнитное поле статора имеют одинаковую частоту вращения.

Метод асинхронного пуска. Для пуска в ход СД необходимо разогнать его ротор с помощью внешнего момента до частоты вра­щения, близкой к синхронной.

При этом методе синхронный двигатель пускают в ход как асинхронный, для чего его снабжают специаль­ной короткозамкнутой пуско­вой обмоткой, выполненной по типу беличьей клетки. При Включении трехфазной обмотки якоря в сеть образуется вращающееся магнитное поле, которое, взаимодействуя с током, создает электромагнитные сигналы F и увлекает за собой ротор. После разгона ротора до частоты вращения, близкой к синхронной, постоянный ток, проходящий по обмотке возбужде­ния, создает синхронизирующий момент, который втягивает ротор в синхронизм.

1- обмотка возбуждения; 2- пусковая обмотка; 3- ротор; 4- обмотка якоря; 5- гасящий резистор; 6- якорь возбудителя; 7- кольца и щетки.

На схеме обмотку возбуждения вначале замыкают на гасящий резистор, сопротивление кото­рого в 8—12 раз превышает активное сопротивление обмотки возбуждения. После разгона ротора до частоты вращения, близкой к синхронной (при s = 0,05), обмотку возбуждения отключают от гасящего сопротивления и подключают к источнику постоянного тока (возбудителю), вследствие чего ротор втягивается в синхро­низм.

На схеме в, обмотка возбуждения постоянно подключена к возбудителю,сопротивление которого по сравнению с сопротивлением гв весьма мало, поэтому эту обмотку в режиме асинхронного пуска можно считать замкнутой накоротко. С уменьшением скольжения до s = 0,3 4-0,4 возбудитель возбуж­дается и в обмотку возбуждения подается постоянный ток, обес­печивающий при s«0,05 втягивание ротора в синхронизм

 

40. Магнитное поле СМ (синхронного генератора). Если СГ в режиме Х.Х магнитный поток в воздушном зазоре создается лишь одной намагничивающей силой полюсов ротора. Этот поток называется основным потоком Фо. Он вращается вместе с ротором с частотой n и индуктирует в трехфазной обмотке статора систему симметричных ЭДС.

При включении выключателя SA по фазным обмоткам статора потекут токи. При симметричной нагрузке система трехфазного тока также является симметричной системой. Ток каждой фазы обмотки создает намагничивающую силу. Совокупные действия намагничивающих сил трехфазных токов создают магнитный поток Фл трехфазной обмотки, вектор которого вращается относительно статора и имеет величину

равную 3/2 ф, где фп - амплитуда пульсирующего потока одной фазы.

   Рассматривая процесс создания магнитного поля переменным током, текущим по обмотке статора,весь магнитный поток является полезным, т.е. весь магнитный поток проходит через воздушный зазор в ротор и выступает с ним во взаимодействии. В действительности часть магнитного потока образует поток рассеяния, линии которого сцепляются только с обмоткой статора. Поток рассеяния Фр изменяется так же, как и ток в обмотке статора.

Намагничивающая сила обмотки статора создает два потока: поток якоря Фа, который проходит по сердечнику статора и замыкается через сердечник ротора, и поток рассеяния Фр1, который охватывает проводники обмотки статора и замыкается в воздушном зазоре машины, не проникая в сердечник ротора.

Противодействующий момент. При работе генератора, когда выключатель SA замкнут, по обмоткам статора и нагрузки протекает ток. Электрическая мощность, отдаваемая синхронным генератором при симметричной нагрузке, определяется по формуле где U и I - действующие фазные напряжение и ток; cosф - угол сдвига фаз между напряжением и током.

Мех мощность, сообщаемая Г первичным двигателем:

М - момент сопротивления вращению ротора; wр - угловая частота вращения ротора. Эта мощность преобразуется в электрическую мощность за выче­том потерь в генераторе.

Пренебрегая потерями в машине и приравнивая электрическую и механическую мощности, получим из (17.6) и (17.7) момент, преодолеваемый двигателем:

В рассматриваемом случае, когда машина работает генератором, развиваемый ею момент противодействует вращению ротора, т.е. является тормозящим

42. Векторная диаграмма синхронного генератора. Зависимость изменения напряжения от нагрузки генератора удобно выяснить с помощью векторных диаграмм при различных нагрузках. Рассмотрим случай, наиболее часто встречающийся на практике - случай активно-индуктивной нагрузки.

При указанной нагрузке вектор тока I отстает по фазе на угол Ф от вектора напряжения U, а вектор индуктивного падения напряжения jIХс опережает вектор тока на угол 90° (рис.17.14а). Суммf векторов U и JIXc дает вектор ЭДС Ео. Угол θ между векторами Ео и U называется углом нагрузки, а угол между векторами Ео и I обозначается ψ.

                   

ЭДС Ео соответствует магнитный поток ротора Фо, а напряжению Uo - результирующий магнитный поток машины ф.Из рис.17.14б видно, что поток Фо опережает поток Ф на угол θ, чему соответствует сдвиг на такой же угол полюса ротора S относительно полюса N результирующего поля машины. В результате взаимодействия полюсов S и N образуется противодействующий момент Мпр.