1.4. Рабочие характеристики синхронного двигателя

Рабочие характеристики СД (рис.3) представляют собой зависимости первичной (потребляемой) мощности , тока ста­тора , КПД и от полезной мощности на валу при , и .

Скорость вращения СД при остается строго постоянной и, следовательно, от изменения не зависит. Электромагнитный момент , ток в статоре и потребляемая из сети мощность с ростом нагрузки на валу двигателя уве­личиваются, сначала по линейному закону, а затем, из-за изме­нения параметров, - по нелинейному закону.

Рис.3. Рабочие характеристики синхронного двигателя

Если не изменяется ток возбуждения , (см. рис.3б) может падать, расти или иметь максимум. Это зависит от значения и может быть прослежено по -образным характе­ристикам: при увеличении - переходе с одной -образной характеристики на другую изменяется, так как из-за вну­треннего падения напряжения кривая смещается в область больших нагрузок. При изменении можно получить постоянное значение при разных Кривая I (см. рис.3.б) соответст­вует работе СД с постоянным током возбуждения в зоне недовозбуждения на -образных характеристиках кривая 2- работе СД с перевозбуждением, кривая 3 - возможна при регулировании точа возбуждения.

Зависимость КПД от нагрузки такая же, как и для всех электрических машин.

К достоинствам синхронных двигателей относят:

а) строгое постоянство скорости вращения независимо от нагрузки на валу;

б) меньшая, чем у асинхронных двигателей, чувствительность к колебаниям напряжения сети;

в) возможность генерирования реактивной мощности в элек­трическую сеть, что позволяет в более экономичных режимах экс­плуатировать сети;

г) более высокий, чем у асинхронных двигателей КПД.

Недостатками СД являются:

- сложность конструкции по срав­нению с асинхронными;

- сложность пуска к трудности с регулиро­ванием скорости вращения.

2. Цель работы

2.1. Ознакомление с конструкцией синхронного двигателя и его системой возбуждения.

2.2. Освоение метода исследования рабочих свойств СД путем непосредственного нагружения.

2.3. Изучение регулировочных свойств СД.

3. Объект и средства исследования

3.1. Объект исследования - синхронный, трехфазный явнополюсный двигатель (СД) со щеточным возбуждением.

3.2. Включение в работу СД осуществляется с использовани­ем электроаппаратуры, расположенной на вертикальной лицевой панели стенда (рис.4).

Подключение СД к сети осуществляется магнитными пускателя­ми "Включение сети", "Включение синхронных и асинхрон­ных машин" и "Включение статора синхронной машины". Включе­ние обмотки возбуждения СД осуществляется магнитным пускателем

"Возбуждение синхронной машины, а величина тока возбуждения устанавливается ручкой "Регулятор тока возбуждения".

3.3. В качестве нагружающего устройства используется асин­хронная муфта скольжения, работающая в режиме электрического тормоза "Агрегат №2", расположенная на вертикальной лицевой па­нели стенда и включаемая в работу с помощью кнопки "Включение нагрузки". Интенсивность торможения регулируется за счет изме­нения тока асинхронной муфты регулятором "Регулировка нагрузки".

3.4. На приборной панели стенда размещены необходимые стрелочные приборы, а именно: амперметр -"Ток статора", вольт­метр - "Напряжение питания двигателя", амперметр - "Ток воз­буждения", ваттметр - для измерения активной мощности потреб­ляемый, двигателем из сети, указатель момента нагрузки агрега­та №2, указатель частоты вращения агрегата №2, синхроноскоп - для индикации синхронизма.