16.Устроиство, принцип действия, режимы работы см

СМ — это бесколлекторные машины пере­менного тока. СМ состоит из неподвижной части -ста­тора и вращающейся части -ротора. Статоры СМ состоят из корпуса, сердечника и обмот­ки .Конструктивное исполнение статора СМ мо­жет быть различным в зависимости от назначения и габаритов машины. Так, в многополюсных машинах большой мощности при наружном диаметре сердечника статора более 900 мм плас­тины сердечника делают из отдельных сегментов, которые при сборке образуют цилиндр сердечника статора. Корпуса статоров крупногабаритных машин делают разъемными, что необходимо для удобства транспортировки и монтажа этих машин.Роторы СМ могут иметь две принципиально различающиеся конструкции: явнополюсную и неявнополюсную. СМ отличаются синхронной частотой вращения ротора (п₁= п₂= const) при лю­бой нагрузке, а также возмож­ностью регулирования коэффици­ента мощности, устанавливая та­кое его значение, при котором работа синхронной машины стано­вится наиболее экономичной.

СМ обратимы и могут работать как в режиме генератора, так и в режиме дви­гателя. Синхронные генераторы составляют основу электротехни­ческого оборудования электро­станций. Еди­ничная мощность современных синхронных генераторов дости­гает миллиона киловатт и более. Синхронные двигатели применя­ются главным образом для при­вода устройств большой мощ­ности.

Трехфазная обмотка якоря СМ выполняется с таким же числом полюсов, как и ротор. На рис. условно показаны только клеммы начал фаз А, В, С обмотки якоря. Ротор СМ имеет обмотку возбуждения, подключенную через два контактных кольца и щетки к источнику постоянного тока. Назначение обмотки возбуждения - создание в машине основного магнитного потока. Ротор вместе с обмоткой возбуждения называется индуктором. Если ротор СМ привести во вращение с частотой вращения п и возбудить его, то поток возбуждения Ф_f будет индуктировать в обмотке якоря ЭДС с частотой . ЭДС обмотки якоря составляют симметричную трехфазную систему и при подключении к обмотке якоря генератора симметричной нагрузки, эта обмотка нагрузится симметричной системой токов. Машина при этом будет работать в режиме генератора. При нагрузке обмотка якоря создает свое вращающееся магнитное поле, которое вращается в том же направлении, что и ротор с частотой . Поля якоря и ротора вращаются с одинаковой частотой и неподвижны друг относительно друга. СМ может работать и в качестве двигателя, если подвести к обмотке якоря трехфазный ток из сети. В этом случае в результате взаимодействия магнитных полей якоря и ротора, поле якоря увлекает за собой ротор. При этом ротор вращается в том же направлении, что и поле якоря.

17.Реакция якоря и векторная диаграмма напряжений явнополюсного сг

Воздействие МДС якоря на поле машины называется реакцией якоря. Поле статора перемещается в пространстве с той же частотой вращения и в ту же сторону, что и поле возбуждения. Результирующее поле машины при нагрузки будет создаваться совместным действием МДС обмотки возбуждения и МДС обмотки якоря.

Уравнение равновесия напряжений СГ выглядит:

Здесь Е₀– ЭДС в фазе статора наводимая потоком обмотки возбуждения

E_ad– ЭДС индуцируемая в обмотке якоря потоком продольной реакции якоря Ф_ad

E_aq- ЭДС индуцируемая в обмотке якоря потоком поперечной реакции якоря Ф_aq

E_a- ЭДС рассеяния индуцируемая в фазе обмотке якоря потоком рассеяния обмотки якоря Ф_a

r_a– активное сопротивление фазы обмотки якоря

Векторная диаграмма явнополюсного СГ при активно – индуктивной нагрузке. Строится для одной фазы по основному уравнению СГ. Считаем что все величины необходимые для построения заданы.По оси ординат откладываем Е, это ЭДС наводимая в фазе статора потоком обмотки возбуждения. Т.к. нагрузка активно-индуктивная то ток в фазе статора отстает от ЭДС на угол . Ток раскладывается на продольную и поперечную составляющие.

Для выяснения влияния реакции якоря на работу синхронного генератора рассмотрим случаи его работы при нагрузках предельного характера: активного, индуктивного, емкостного.

При чисто активной нагрузке намагничивающая сила якоря искажает основное поле по направлению не изменяя его по величине.

F_f-намагничивающая сила обмотки возбуждения ротора.

F_aq-намаг. Сила фазы статора направленная по поперечной оси.I_a-максимальный.I_B=I_C=-0,5I_max

При чисто индуктивной нагрузке реакция якоря уменьшает (размагничивает) основное поле возбуждения.

При чисто емкостной нагрузке реакция

якоря усиливает основное поле возбуждения.

При смешанной нагрузке,когда Ψ≠0 иΨ≠±90⁰токможно разложить на две составляющие, ,гдеI_dиI_q -продольная и поперечная составляющие тока якоря.