Синхронні машини

Будова, принцип дії й область застосування трифазних синхронних машин з електромагнітним збудженням. Умовні графічні позначення синхронних машин в електричних схемах.

Робота трифазної синхронної машини в режимі двигуна. Схема асинхронного пуску. Механічна і робоча характеристики. Регулювання коефіцієнта потужності.

Методичні вказівки

При вивченні синхронних машин особливу увага варто приділяти конструкції ротора, що являє собою неявно- чи явнополюсную електромагнітну систему постійного струму.

Необхідно відзначити, що в синхронного двигуна відсутнє ковзання, оскільки частота обертання ротора строго відповідає частоті обертання полюсів магнітного поля статора. При навантаженні синхронної машини осі полюсів статора і ротора розходяться на кут, обумовлений навантаженням. При досягненні цього кута 90 електричних градусів ротор випадає із синхронізму.

При розгляді механічних і робочих характеристик синхронного двигуна слід зазначити його перевантажувальну здатність, залежність коефіцієнта потужності від навантаження і струму порушення.

Питання для самоперевірки

1. Чому в синхронної машини відсутнє ковзання?

2. У чому відмінність механічних характеристик трифазних асинхронного і синхронного двигунів?

3. Як здійснюється пуск трифазних синхронних двигунів?

4. Де застосовуються синхронні двигуни?

5. Як регулюється коефіцієнт потужності синхронного двигуна?

Машини постійного струму

Будова, принцип дії й область застосування машин постійного струму. Загальні властивості машин. Класифікація машин за способом збудження.

Робота машини постійного струму в режимі двигуна. Механічні і робочі характеристики двигуна при різних способах збудження. Пуск двигуна і вибір опору пускового резистора. Зміна напрямку обертання якоря. Регулювання частоти обертання.

Методичні вказівки

Вивчаючи будова і принцип дії машин постійного струму, важливо відзначити роль колектора в цих машинах, проаналізувати різні способи збудження машин постійного струму.

При аналізі основних рівнянь роботи машин постійного струму треба усвідомити, що при незмінному збудженні ЕРС пропорційна частоті обертання, а електромагнітний момент - струму якоря.

Необхідно звернути увага на можливість плавного й економічного регулювання частоти обертання якоря двигунів постійного струму в широкому діапазоні і використання цього в регульованих електроприводах.

Питання для самоперевірки

1. Якими символами маркіруються затискачі обмоток збудження і якоря машин постійного струму?

2. Якими способами можна зменшити іскріння на колекторі?

3. Для чого застосовується пусковий реостат у схемах пуску двигунів постійного струму?

4. Яку формулу використовують при побудові механічних характеристик двигуна постійного струму паралельного збудження?

5. Який спосіб забезпечує найбільш економічне регулювання частоти обертання якоря двигуна постійного струму паралельного і змішаного збудження?

Приклад 8. Двигун постійного струму паралельного збудження має такі номінальні дані: потужність Р_ном = 12 кВт, напруга U_ном = 220В, частота обертання якоря n_ном = 1500 об/хв, струм I_ном = 62А, опір обмотки збудження R_в = 88 Ом і якоря R_я = 0,15 Ом.

Розрахувати номінальний струм якоря, ЕРС якоря, електромагнітну потужність, обертаючий момент двигуна і пусковий струм якоря при пуску без пускового реостата.

Рішення. Визначаємо номінальні струми кола збудження і якорі:

;

,

ЕРС якоря:

.

Знаходимо номінальну електромагнітну потужність:

.

Визначаємо номінальний обертаючий момент двигуна:

Н · м.