12.3.3. Конструкція синхронних реактивних двигунів
Існує велика кількість виконань синхронних реактивних машин.
Статор реактивного двигуна виконується так, як і в асинхронній мікромашині.
У двигунах загального використання у зв'язку з відносно великими потужностями розповсюджена трифазна розділена статорна обмотка. В мікромашинах малої потужності, які живляться від однофазної мережі статорна обмотка вмикається як трифазна в однофазному режимі з пусковою, а іноді – й з робочою, ємністю, або виконується двофазною. Іноді застосовують зосереджену обмотку. Такі двигуни працюють в основному в пристроях синхронного зв'язку. В найменших машинах в деяких випадках застосовують зосереджену обмотку з екранованими полюсами.
а) б)
в) г)
Рис. 12.8. Варіанти конструкції ротора СРД
Ротор двигуна може бути різного конструктивного виконання (рис. 12.8). Для покращення властивостей СРД необхідно, щоб магнітна провідність повітряного зазору за поздовжньою віссю значно перевищувала магнітну провідність за поперечною віссю.
Найбільш
розповсюджені ротори із западинами
(рис. 12.8, а), з суцільного феромагнітного
матеріалу (рис.12.8, б), секціонований
(рис.12.8,в), з овальними пазами (рис. 12.8,
г). В роторах рис. 12.8 а, г убудована пускова
біляча клітка, яка виконує демпфуючі
функції при обертанні ротора. Вона
виготовляється з алюмінію або мідних
стержнів, з'єднаних короткозамикаючими
кільцями. Ротор рис. 12.8, б застосовується
в двигунах, призначених для пуску без
навантаження. Пусковий момент
в ньому створюється взаємодією обертового
магнітного поля статора з вихровими
струмами, які наводяться в осерді ротора.
Секціонований (шаруватий) ротор рис.
14.8, в виконується з алюмінію, пластмаси
або іншого немагнітного матеріалу, в
який закладаються сталеві секції
(смуги). Якщо ротор виконується з алюмінію,
то смуги цього матеріалу відіграють
роль білячої клітки.
У
роторі із западинами
=2.5-3.5.
Тому в цьому разі пусковий момент
зростає. Але це досягається ускладненням
конструкції ротора, що здорожує машину.
Більш ефективний ротор рис. 12.8,г з
овальними пазами, який підвищує ККД та
зменшує габаритні розміри двигуна тієї
ж потужності у порівнянні з іншими
конструкціями роторів.
Іноді
СРД виготовляють з асинхронного двигуна.
При цьому статор залишають без змін, а
в роторі вифрезеровують частину стержнів
короткозамкненої обмотки. Потужність
такого СРД становить 35 – 40 % від
асинхронного з гіршими ККД та
.
12.3.4. Пуск срд
Пуск СРД при наявності пускової білячої клітки здійснюється безпосереднім вмиканням у мережу. Наближено пуск аналогічний пускові асинхронного двигуна. При малих ковзаннях електродвигун втягується в синхронізм під дією реактивного моменту.
Не
дивлячись на те, що процеси пуску
асинхронного й синхронного реактивного
двигунів мають багато спільного, вони
мають свої особливості, оскільки при
пуску СРД
й магнітні провідності
.
Під час пуску СРД магнітний потік
прослизає відносно ротора. Тому магнітний
опір потокові періодично (з частотою
ковзання) змінюється. Найбільшим він
буде при співпаданні осі потоку з
поперечною віссю машини, а найменшим –
з подовжньою. Тому магнітний потік у
процесі ковзання в залежності від кута
між своєю віссю й віссю ротора змінює
свою величину, тобто поле стає еліптичним.
У зв'язку з цим виникає момент зворотної
послідовності, особливо спотворюючи
криву
при швидкості
,
тобто S=0.5 (рис. 12.9).
Рис. 12.9. Моменти СРД при асинхронному пуску
Тому при пуску під навантаженням для забезпечення втягування двигуна в синхронізм необхідно додержуватись умови:
.