lekcii

Пуск в хід синхронного компенсатора здійснюється за допомогою розгінного двигуна, причому включення його в мережу на підстанціях Радянського Союзу досить часто робиться по методу самосинхронізації. Останніми роками широко застосовується також асинхронний пуск в хід при зниженій напрузі.

Заводами виготовляються синхронні компенсатори потужністю від 1000 до

75000 кВА.

Їх номінальна потужність відповідає режиму роботи з тим, що випереджає напругу струмом (практично на 90 ). Струм збудження при цьому режимі роботи є номінальним струмом збудження. Для його зменшення синхронні компенсатори зазвичай виконуються з меншим повітряним проміжком, чим синхронні двигуни. Внаслідок цього їх синхронний опір по подовжній осі xd*[д. е.] нерідко досягає значень 2 2,2.

Контрольні питання

1.Перерахуйте способи пуску синхронних двигунів?

2.Розкажіть асинхронний спосіб пуску синхронних двигунів?

3.Що роблять для обмеження пускового струму ?

4.Що розуміють під електромагнітною синхронізуючою потужністю синхронних двигунів?

5.Що розуміють під V -образными кривими синхронного двигуна ?

6.Поясніть пуск синхронних двигунів за допомогою двигуна гону?

7.Поясніть пуск синхронних двигунів при зміні частоти?

8.Чому не можна застосовувати прямий спосіб пуску синхронного двигуна?

9.Що є синхронний компенсатор?

10.Пуск в хід синхронних компенсаторів?

Лекція 27 Тема: 4.5 Синхронних машин спеціального призначення

План

1.Реактивні двигуни

2.Гістерезисні двигуни

Реактивний двигун

Як вказувалося, реактивною машиною називається явнополюсная синхронна машина, працююча без збудження постійним струмом (при Е0 = 0). У такій машині електромагнітний момент, що обертає, виходить із-за відмінності xd і xq

Можна уявити собі, що цей момент, що називається реактивним або «моментом

131

PDF создан незарегистрированной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

явнополюсности», створюється внаслідок намагнічення ротора магнітним полем, що обертається, і прагнення полюсів ротора орієнтуватися відносно поля так, щоб магнітні опори для його індукційних трубок були найменшими.

Можна також пояснити виникнення реактивного моменту в явнополюсной машині, виходячи із закону електромагнітних сил. Для цього звернемося до мал. 4-86 і вважатимемо, що ротор обертається з синхронною частотою, т. е. з такою ж частотою, як і н.с. Fа ст

До пояснення виникнення реактивного моменту в явнополюсной машині (режим двигуна).

Приймемо розподіл н.с. Fa статора по його колу синусоїдальним, так само як і струмів статорів i, що створюють її. Електромагнітний момент в даному випадку може виникнути тільки в результаті взаємодії першої гармоніки поля із струмами статора, оскільки значення моментів від взаємодії вищих гармонік поля із струмами статора (синусоїдально розподіленими) дорівнюють нулю. Щоб знайти першу гармоніку поля машини, замінимий Fa її подовжньою Fd і поперечною Fq складовими (мал. 4- 86, а).

На мал. показані криві: подовжнього Bd і поперечного Bq полів, їх перших гармонік Bd1 і Bql і першої гармоніки B1 результуючого поля; тут же знову показана крива розподілу струмів i статора. На малюнку ми бачимо, що крива струмів i і крива поля B1 зрушені між собою на кут, більший 90 ; тому середнє значення електромагнітних сил, діючих на статор, не дорівнює нулю (см § 3-13, а; рис 3-42). Отже, виникає електромагнітний момент Мр, діючий на статор, і такий самий момент Мр, діючий на ротор, але в протилежну сторону. Цей момент і є реактивний момент.

132

PDF создан незарегистрированной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

Якби ми мали рівномірний повітряний проміжок, то крива поля машини співпадала б з кривою Fa і зрушення між нею і кривою струмів i дорівнював би 90 (мал. 4- 86, а). При такому зрушенні середнє значення тангенціальних електромагнітних сил дорівнювало б нулю, а отже, і електромагнітний момент дорівнював би нулю. У машині з рівномірним повітряним проміжком електромагнітний момент при синхронній частоті обертання може вийти тільки при збудженні машини постійним струмом, оскільки тільки в цьому випадку виходить зрушення між кривими поля і струмів статора, що відрізняється від 90 .

Гістерезисна машина отримує струм, що намагнічує, від іншої (чи інших) синхронної машини, паралельно з якою вона повинна працювати. Очевидно, що цей струм є таким, що відстає по відношенню до напруги мережі, так само як і у разі недозбудженої синхронної машини.

Векторну діаграму реактивної машини можна отримати з відповідної діаграми явнополюсной машини, поклавши в ній E0 = 0. На мал. 4-87 приведені діаграми реактивної машини : а) для генератора; б) для двигуна.

Синхронні машини, що випускаються заводами, за своїми характеристиками, економічністю і надійністю в роботі не поступаються машинам передових заводів США і європейських країн. Конструкції їх цілком характеризують сучасний стан електромашинобудування в цій області. Багато заводів Радянського Союзу випускають синхронні машини, призначені для роботи в якості генераторів, двигунів або синхронних компенсаторів. Явнополюсные генератори невеликої потужності, починаючи з декількох кіловольт-ампер, призначаються для невеликих пересувних або стаціонарних електроустановок. Велика кількість генераторів випускається для колгоспних і міжколгоспних гідроелектростанцій.

Синхронні двигуни також знаходять собі усе більш широке застосування. Вони у багатьох випадках витісняють потужні асинхронні двигуни, в порівнянні з якими вони, як вказувалося, мають ряд істотних переваг : високий cos φ (при необхідності можуть працювати з випереджаючим струмом і тим самим покращувати cos φ усієї електроустановки), дещо більш високий к.п.д. із-за менших втрат в обмотках статора і ротора, менш чутливі до пониження напруги мережі (їх максимальний момент Мм U, тоді як для асинхронних двигунів Мм U2).

Особливо великих успіхів в досягли турбогенераторостроение і гидрогенераторостроение.

Перший турбогенератор на 100 тис. кВт і 3000 про/мін був побудований в СРСР в 1937 р. Це була унікальна машина, що набагато випередила зарубіжну техніку. У

133

PDF создан незарегистрированной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

США таку машину побудували тільки в 1951 р.

Нині на ряду електричних станцій працюють турбогенератори на 100000 кВт і 3000 про/мін з водневим охолодженням, виготовлені Ленінградським заводом «Електросила» імені С. М. Кірова. Тим же заводом в 1952 р. був виготовлений турбогенератор з поверхневим водневим охолодженням на 150000 кВт, потім були побудовані турбогенератори з форсованим (внутрішнім) охолодженням обмотки ротора і водяним охолодженням обмотки статора на 165000 і 320000 кВт. Були випущені також турбогенератори з внутрішнім водневим охолодженням обмоток статора і ротора на 200000 кВт. Нині розроблені проекти турбогенераторів з водяним охолодженням не лише обмотки статора, але і обмотки ротора.

Слід також відмітити унікальні синхронні компенсатори на 75000 кВА, виготовлені останніми роками на заводах Радянського Союзу.

Гідрогенератори Дніпровської, Щербаковской, Углицькою, Волзькою імені Ленина, Волгоградською імені і інших гідроелектростанцій, виготовлені в Радянському Союзі, є зразковими для цього типу машин і перевершують за своїми характеристиками і техніко-економічними показниками аналогічні машини зарубіжних за-водов. Нині виготовлені перші гідрогенератори для Братської ГЭС на 225000 кBт, 15750 B, cos φ = 0,85, 125 про/мін (2р = 48); розроблені проекти гідрогенераторів для Красно-

ярської ГЭС на 500000 кВт, 15750 В, і cos φ =0,85, 93,8 про/мін (2р = 64).

Контрольні питання

1.Яка машина називається реактивною ?

2.Перерахуйте особливості конструкції реактивної машини?

3.Яка машина називається гістерезисною?

4.Де застосовуються синхронні машини?

134

PDF создан незарегистрированной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

135

PDF создан незарегистрированной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

136

PDF создан незарегистрированной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com