16.Синхронный компенсатор.

Основными потребителями в сети являются АД, СД, Тр-ры. Все они потребляют индуктивный ток, мощность в сети определяется активным током, а падение напряжения в сети и потери – определяются полным током. Чтобы уменьшить потери и падение напряжения стремятся компенсировать индуктивную составляющую тока. Такими компенсаторами могут быть статические – компенсаторные конденсаторы или вращающиеся – синхронные конденсаторы.

Синхронный компенсатор (СК) представляет собой синхронный двигатель, предназначенный для работы в режиме перевозбуждения на холостом ходу.

П – потребитель

_п= _па+ _пr

_ск= _ска+ _скr

_с=( _па+ _ска)+( _пr+ _спr), ( _пr+ _спr)=0

ВД:

17. Устройство и принцип действия ад.

АМ – машина переменного тока, ротор которой вращается со скоростью n₂, не равно скорости n₁. В случае равенства, электромагнитный момент развиваемый АМ будет равен 0. АМ состоят из 2ух функциональных элементов: 1) неподвижного статора 2) вращающегося ротора. По конструкции ротора АМ подразделяются на 2 типа: 1)АМ с короткозамкнутым ротором (с беличьей клеткой), т.е. стержни замкнуты по краям кольцами. Стержни располагаются в пазах пакета стали ротора.2)АМ с фазным ротором (с контактными кольцами-КК). АМ с фазным ротором имеет 3ех фазную обмотку на роторе, соединенных в звезду, а концы фаз выводятся на КК.

Конструктивная схема АМ с фазным ротором:

1.– пакет стали статора закрепленный на корпусе 5

2 – многофазная обмотка статора, катушки которой уложены в пазы, расположенные по расточке статора

3 – пакет стали ротора, напрессованный на вал 10

4 - фазная обмотка ротора, катушки которой расположены в пазах на наружной поверхности ротора. Концы фаз обмотки ротора соединены с контактными кольцами 8

5 – корпус, в котором размещен пакет стали статора с обмоткой

6 – подшипниковые щиты, с помощью которых механически соединены через подшипниковые узлы неподвижный статор и вращающийся ротор. Как правило 5 и 6 выполняются из немагнитной стали

7 – втулка из изоляционного материала, закреплена на валу 10 и вращ. вместе с ротором

8 – контактные кольца, смонтированные на втулке 7, изолированные относительно вала и друг относительно друга. КК соединены с концами фазной обмотки ротора. Изготавливаются из бронзы или латуни

9 – неподвижные щетки, наложенные на КК. Через скользящий контакт щетки – КК, реализуется электрическая связь между вращающейся обмоткой ротора и неподвижной внешней цепью

10 – вал, изготовленный из немагнитной стали

11 – лапы, приваренные к корпусу, с помощью которых осуществляется крепление машины к фундаменту

δ – воздушный зазор, между расточкой статора и цилиндрической поверхностью ротора. Он выбирается минимальным по конструктивным и технологическим соображениям. Снижение δ дает возможность уменьшить ток намагничивания и повысить КПД машины.

П ринцип действия АД

К обмотке статора подводится 3ех фазная симметричная система напряжений. Эта 3ех фазная симм. система напр. создает в фазах обмоток статора 3ех ф. симм. систему токов, которая в свою очередь создает МДС ОС. МДС ОС представляет собой ступенчатую вращ. волну первая гармоника которой определяется выражением: ; – амплитуда МДС первой гармоники. – первая гармоника МДС ОС и создает ее вращ. магнитное поле, вращ. с синхронной скоростью . Условно изобразим вращ. магнитное поле ОС в виде пары полюсов.

МДС создает магнитное поле, которое пересекает проводники обмотки ротора и на основании закона э/м индукции в них будет индуцироваться ЭДС. . Направление определяется правилу правой руки(правило формулируется для случая движения проводника в неподвижном магнитном поле). Если обмотка замкнута, ЭДС индуктированный в этой обмотке будет создавать ток , который по фазе будет практически совпадать с . В результате в магн. поле ОС оказываются проводники с током ОР и на ток в проводниках ОР будет действовать (по правилу левой руки). . Силе соответствует электромагн. момент, под действием которого ротор начнет вращаться в направлении вращения магнитного поля ОС с некоторой скоростью .

В двигательном режиме работы всегда , т.к. по мере разгона ротора в соответствии с законом э/м индукции, ЭДС в проводниках ОР будет уменьшаться, обуславливая уменьшения тока и силы, и при . В двигательном режиме ротор АМ не может вращаться с синхронной скоростью.

Скольжение: – скорость вращения перв. гарм. МДС поля статора. - скорость вращения ротора ; s=1,n₂=0 – пуск;s=0,n₂=n₁ – режим синхронной работы/

Поток индуцирует в ОС ЭДС самоиндукции: ; – ЭДС в неподвижном роторе. – ЭДС подвижного ротора. , ; . . Ток проходящий в обмотке ротора создает вращ. магнитное поле. Его частота будет определяться частотой тока в обмотке ротора: . Абсолютная скорость вращения магн. поля обмотки ротора . Т.е. независимо от скорости вращения самого ротора, абсолютная скорость м.п. ротора равна синхронной. Это значит что м. поля созданные токами в обмотках статора и ротора АМ вращ. с одинаковой синхронной скоростью.