20.Векторная диаграмма синхронного двигателя
В
екторные
диаграммы синхронных двигателей можно
изображать двояким образом(рис. 37-3). На
диаграмме(а), ток I,
как и у генератора, рассматривается как
отдаваемый в сеть. Проекция этого тока
на направление U’
отрицательна, что свидетельствует о
том, что активная составляющая тока в
действительности потребляется из сети.
Если на диаграмме (а) вектор тока повернут
на 180 градусов и изменить знак у вектора
E’,
так как положительные направления
I’
и E’
должны изменятся одновременно, то
получим диаграмму (б), на которой ток I’
надо рассматривать как потребляемый
из сети. Проекция I’
на направление U’
положительна, что указывает на потребление
активного тока из сети.
Из
(а) следует, что отдаваемая в сеть активная
мощность
,
а в соответствии
с рисунком (б) потребляема из сети
активная мощность
Диаграммы
соответствуют перевозбужденному
двигателю, и такой двигатель, согласно
рисунку (а) отдает в сеть отстающий ток,
а согласно рисунку (б) потребляет из
сети опережающий ток. Очевидно, что обе
трактовки равноценны.
По
рис (а) Е’
равна U’
плюс падение напряжения в двигателе:
,
по рис (б) E’
с обратным знаком равна напряжению сети
U’
минус падение напряжения в двигателе:
.
Если рассматривается только двигательный режим синхронной машины, то более удобно пользоваться диаграммой (б).
21.Втягивание в синхронизм синхронного двигателя.
Пуск синхронного двигателя непосредственным включением в сеть невозможен, т.к. ротор из-за своей значительной инерции не может быть сразу увлечен вращающимся полем статора, частота вращения которого устанавливается мгновенно. В результате устойчивая магнитная связь между статором и ротором не возникает. Для пуска синхронного двигателя приходится применять специальные способы, сущность которых состоит в предварительном приведении ротора во вращение до синхронной или близкой к ней скорости, при которой между статором и ротором устанавливается устойчивая магнитная связь.
Способы пуска СД
асинхронный пуск (в индукторе лежит короткозамкнутая обмотка, которая при подключении к якорю источника питания сцепляется с создаваемым вращающимся магнитным потоком и приводит в движение индуктор);
частотный пуск (с помощью преобразователя частоты в обмотке якоря создаются в начале малые частоты тока, которые генерирует медленно вращающееся магнитное поле, увлекающее за собой индуктор);
пуск посредством разгонного двигателя (посредством приводного двигателя ротор приводиться во вращение до подсинхронной частоты. Далее приводной механизм отключается и так как разность частот вращения мала у поля и индуктора, последний втягивается в синхронную частоту вращения) .
После разгона ротора до частоты вращения, близкой к синхронной, обмотку возбуждения подключают к источнику постоянного тока. Образующийся при этом синхронный момент втягивает ротор двигателя в синхронизм.
Чем меньше нагрузка на валу двигателя, тем легче его вхождение в синхронизм. Явнополюсные двигатели малой мощности, пускаемые без нагрузки на валу, иногда входят в синхронизм лишь за счет реактивного момента, т.е. даже без включения обмотки возбуждения.
С увеличением нагрузочного момента на валу вхождение двигателя в синхронизм затрудняется. Наибольший нагрузочный момент, при котором ротор синхронного двигателя еще втягивается в синхронизм, называют моментом входа двигателя в синхронизм Мвх.