Пуск с помощью разгонного двигателя

В данном способе синхронный двигатель разгоняют до номинальной частоты вращения с помощью другого двигателя (машины постоянного тока). Для безаварийного включения в сеть синхронную машину синхронизируют с сетью методами точной и грубой синхронизации.

Точная синхронизация.

Выполняется при запитанной обмотке возбуждения и отключенной обмотке якоря. Точная синхронизация заключается в выполнении следующих условий:

1. Синхронная машина должна иметь одинаковый с сетью порядок чередования фаз.

2. Действующее значение ЭДС якоря должно быть равно действующему значению напряжения сети: Е_я = U_c.

3. Частоты напряжений генератора и сети должны быть равны: f_я = f_с.

4. Напряжения генератора и сети должны совпадать по фазе: φ_я = φ_с.

Контроль за выполнением условий осуществляется в соответствии с указаниями, приведенными в работе [4] с применением синхроноскопа. При использовании лампового синхроноскопа, включенного по схеме на погасание, подключение машины к сети осуществляются в интервале времени, когда лампы не горят. Возникшее вращающееся поле статора «сцепляется» с полем ротора.

Грубая синхронизация.

Для выполнения грубой синхронизации перед пуском проверяют порядок чередования фаз. В исходном состоянии обмотки машины должны быть отключены от сети, и обмотка возбуждения зашунтирована резистором. Синхронную машину разгоняют до номинальной частоты вращения, а затем одновременно подключают обмотку якоря к сети и подают постоянный ток в обмотку возбуждения. Возникшее вращающееся поле статора «подхватывает» поле ротора и синхронная машина «входит в синхронизм».

После синхронизации разгонный двигатель отключают от сети и устанавливают ток возбуждения синхронного двигателя, соответствующий минимуму тока якоря.

В данной лабораторной работе пуск с помощью разгонного двигателя не производится.

Частотный пуск

В предыдущих способах пуска: асинхронном и пуске со вспомогательным двигателем, ротор разгоняют до частоты вращения поля. При частотном пуске обмотку якоря питают от частотного преобразователя или генератора, который в процессе пуска постепенно меняет частоту питающего напряжения от нуля до номинальной частоты, а следовательно, медленно увеличивает частоту вращения поля статора.

Регулирование реактивной мощности синхронного двигателя

Регулирование реактивной мощности характеризуется зависимостями тока якоря I_я, и коэффициента мощности cosφ от тока возбуждения I_в при постоянном значении полезной мощности P₂ и напряжении сети U_c, т.е. I_я, cosφ = f(I_в), при P₂ = const, U_c = const.

Регулирование реактивной мощности синхронного двигателя осуществляют путем изменения тока в обмотке возбуждения.

Регулирование реактивной мощности можно проводить в двух режимах: на холостом ходу и под нагрузкой.

В режиме холостого хода нагрузочный генератор должен быть не возбужден (регулировочный реостат R2 установлен в минимальное значение) и не нагружен (резисторы R3 – R5 отключены).

В ходе опыта уменьшают ток возбуждения синхронного двигателя автотрансформатором T до величины, при которой ток якоря повысится примерно до номинального значения. Эта точка служит исходной. Затем увеличивают ток возбуждения до значения, при котором ток якоря, пройдя минимум, опять станет номинальным. В указанном интервале делают 8 – 10 отсчетов тока якоря I_я (один обязательно при минимальном токе якоря), тока возбуждения I_в и активной мощности P₂ (ваттметр W1). Значение cosφ вычисляют по данным опыта. Примерный вид зависимостей I_я, cosφ = f(I_в) в относительных единицах показан на рисунке 5. Результаты отсчетов заносят в таблицу 1.

1,0
0,75				cosφ		1 2
0,5						Iя
0,25						2
	0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Iв					1

Рисунок 5 –  Характеристики трехфазного синхронного двигателя при регулировании реактивной мощности

Таблица 1

№ п/п	Iя, А	Iв, А	Р2, Вт	U, В	cosφ