3.6. Механические характеристики синхронного двигателя

Синхронные двигатели, если они работают при постоянной частоте с неизменной угловой скоростью, применяются для приводов, не требующих регулирования скорости. К таким приводам относятся: компрессоры, холодильные машины, камнедробилки и т. п. Основное достоинство синхронного двигателя заключается в возможности работать с высоким коэффициентом мощности.

Угловая скорость синхронного двигателя (рис. 3.26, б) при работе в установившемся режиме с возрастанием нагрузки на валу до определенного значения, не превышающего максимального момента , остается строго постоянной и равна синхронной угловой скорости.

.

Поэтому механическая характеристика его имеет вид прямой линии, параллельной оси абсцисс. Если момент нагрузки превышает, то двигатель может выпасть из синхронизма.

Современные синхронные двигатели имеют в роторе кроме нормальной рабочей обмотки, питаемой постоянным током, еще и специальную пусковую короткозамкнутую обмотку. С помощью этой обмотки двигатель пускается в ход как асинхронный, и поэтому в пусковых режимах он обладает характеристикой асинхронного двигателя. На рис. 3.22 представлены две пусковые характеристики синхронного двигателя, одна из них1 соответствует пуску с пониженным начальным пусковым моментом и значительным«входным» моментом, под которым понимается момент, развиваемый при скорости, равной 0,95 . При этой скорости возможно вхождение двигателя в синхронизм после включения постоянного тока в обмотку возбуждения.

Если пусковая клетка имеет увеличенное активное сопротивление, то начальный пусковой момент будет больше, чем в предыдущем случае, а входной момент уменьшится (кривая2 на рис. 3.22). Выбор одной из двух указанных пусковых характеристик зависит от моментов сопротивления, которым обладают производственные механизмы.

Для решения вопроса устойчивой работы двигателя при пульсирующей нагрузке необходимо знать зависимость момента от угламежду напряжением и ЭДС двигателя (рис. 3.23.). Эта зависимостьносит название угловой характеристики синхронного двигателя.

Уравнение угловой характеристики имеет вид

,

где - максимальный момент

,

- ток короткого замыкания

С увеличением нагрузки угол возрастает, что вызывает увеличение момента двигателя и обеспечивает равенство, т.е. условие нового устойчивого состояние электропривода. Приусловие устойчивой работы нарушается, так как при увеличении нагрузки уголпродолжает возрастать, а момент, развиваемый двигателем, уменьшается, вследствие чего двигатель выпадает из синхронизма.

Номинальному моменту двигателя практически соответствует угол. При этом перегрузочная способность двигателя равна.

Вопросы для самопроверки

4.1. Из приведенных уравнений выберите уравнение для расчета механической характеристики асинхронного двигателя, учитывающего активное сопротивление статора.

О т в е т	1)	2)
	3)	4)

Правильный ответ ____

4.2. Из приведенных уравнений выберите уравнение для расчета критического скольжения асинхронного двигателя в двигательном режиме.

О т в е т	1)	2)
	3)	4)

Правильный ответ ____

4.3. Из приведенных уравнений выберите уравнение для расчета критического момента асинхронного двигателя в двигательном режиме.

т в е т	1)	2)
	3)	4)

Правильный ответ ____

4.4. Из приведенных уравнений выберите уравнение для расчета критического момента асинхронного двигателя в генераторном режиме.

О т в е т	1)	2)
	3)	4)

Правильный ответ ____

4.5. Из приведенных уравнений выберите уравнение для расчета критического скольжения асинхронного двигателя в двигательном режиме при введении в роторную цепь дополнительного сопротивления

О т в е т	1)	2)
	3)	4)

Правильный ответ ____

4.6. Из приведенных механических характеристик асинхронного двигателя выбрать естественную характеристику

Правильный ответ ____

4.7. Из приведенных механических характеристик асинхронного двигателя выбрать реостатную характеристику.

Правильный ответ ____

4.8. Из приведенных механических характеристик асинхронного двигателя выбрать характеристику, снятую при пониженном напряжения питания

Правильный ответ ____

4.9. Из приведенных механических характеристик асинхронного двигателя выбрать характеристику, снятую при пониженной частоте напряжения питания при .

Правильный ответ ____

4.10. Из приведенных механических характеристик асинхронного двигателя выбрать реостатную характеристику при введении добавочного сопротивления в цепь статора

Правильный ответ ____

4.11. Из приведенных механических характеристик асинхронного двигателя выбрать характеристику в режиме динамического торможения.

Правильный ответ ____

4.12. Из приведенных механических характеристик асинхронного двигателя выбрать характеристику в режиме динамического торможения с большим током намагничивания в цепи статора.

Правильный ответ ____

4.13. Из приведенных механических характеристик асинхронного двигателя выбрать характеристику, снятую при пониженном напряжения питания.

Правильный ответ ____

4.14. Из приведенных уравнений выберите уравнение для синхронной скорости и максимального момента синхронного двигателя.

О т в е т	1) ,	2) ,
	1) ,	1) ,

Правильный ответ ____

4.15. Из приведенных уравнений выберите уравнение для расчета угловой характеристики неявнополюсного синхронного двигателя.

О т в е т	1)	2)
	3)	4)

Правильный ответ ____

4.16. Из приведенных механических характеристик электрических двигателей выбрать характеристику синхронного двигателя

Правильный ответ ____

4.17. Из приведенных механических характеристик выбрать пусковую характеристику синхронного двигателя.

Правильный ответ ____

Лекция 5