- •Отредактированный вариант эм-см-c1-10.Doc
- •Тема 3. Синхронные машины.
- •1.1. Принцип действия синхронного генератора
- •1.2. Типы синхронных машин и их устройство.
- •1.3. Магнитное поле см.
- •1.4. Работа сг на холостом ходе.
- •1.4.1. Основные положения.
- •1. В явнополюсных машинах распределение мдс и индукции под полюсом приведено на рис.1.5.
- •1.4.2. Основные характеристики магнитного поля обмотки возбуждения.
- •1.2. Амплитуда основной гармоники мдс.
- •2. Индукция в зазоре. Рис. 1.5., 1.6.
- •3. Магнитный поток.
- •Тема 3. Синхронные машины.
- •2. Работа сг в автономном режиме при нагрузке.
- •2.1. Реакция якоря.
- •2.1.1. Общие положения.
- •Для явнополюсной машины зазор по продольной оси dмал, а по поперечной осиq, велик, в неявнополюсной зазоры равны
- •2.1.2. Продольная и поперечная реакции якоря.
- •1. Рассмотрим активную нагрузку генератора.
- •2. Рассмотрим индуктивную нагрузку генератора.
- •3. Рассмотрим емкостную нагрузку генератора.
- •1. Амплитуда первой гармоники мдс якоря.
- •3.1. Магнитные поля и эдс неявнополюсной машины.
- •1.1. Магнитные проводимости для потоков реакции якоря.
- •1.4. Суммарный поток:
- •2.2. Индукция основной гармоники поля, максимальная.
- •2.4. Суммарный магнитный поток.
- •2.6. Индуктивное сопротивление рассеяния.
- •3.3. Приведение электромагнитных величин обмоток см.
- •1.Эквивалентная мдс возбуждения:
- •2. Приведение токов.
- •3.4. Уравнения напряжений синхронного генератора
- •3.5. Полные векторные диаграммы.
- •Тема 3. Синхронные машины. Лекция 4. (28.08.10. 22.09.11).
- •4. Характеристики сг.
- •4.1. Характеристики холостого хода. ( ххх ).
- •4.2. Характеристика короткого замыкания. ( х.К.З.).
- •4.3. Опытное определение Xd.
- •4.4. Отношение короткого замыкания.
- •4.8. Нагрузочная характеристика.
- •4.9. Индуктивное сопротивление Потье.
- •Тема 3. Синхронные машины.
- •5.1. Диаграмма Потье.
- •5.2. Диаграмма неявнополюсного синхронного генератора.
- •5.3. Выводы.
- •5.4. Рабочие характеристики синхронного генератора.
- •Тема 3. Синхронные машины.
- •6.1. Параллельная работа синхронных генераторов.
- •6.1.2. Нагрузка сг, включенного на параллельную работу.
- •Тема 3. Синхронные машины.
- •7.1. Угловые характеристики явнополюсного сг.
- •7.1.1. Неявнополюсная машина.
- •7.1.2. Невозбужденная явнополюсная машина.
- •7.1.3. Угловая характеристика реактивной мощности.
- •2. Нагрузка
- •7.3.Статическая устойчивость.
- •7.4. Влияние тока возбуждения на статическую устойчивость см.
- •Тема 3. Синхронные машины. Лекция 9. (12.10.10)
- •9.1. Синхронные двигатели.
- •9.1.1. Применение синхронных двигателей.
- •9.1.2. Способы пуска синхронных двигателей.
- •9.1.3. Векторная диаграмма сд.
- •9.1.4. Рабочие характеристики сд.
- •9.5. Угловые характеристики явнополюсного cд.
- •9.7. Синхронные компенсаторы.
- •Тема 3. Синхронные машины.
- •Специальные синхронные машины.
- •10.1 Синхронные магнитоэлектрические двигатели.
- •10.2. Синхронные магнитоэлектрические двигатели с когтеобразными полюсами.
- •10.3. Сг с когтеобразными полюсами и электромагнитным возбуждением.
- •10.4. Синхронные реактивные двигатели.
- •10.5. Гистерезисные двигатели.
- •10.6. Индукторные синхронные машины.
- •10.7. Синхронные машины продольно-поперечного возбуждения, асинхронизированные машины
- •10.7.1. Независимое регулирование активной и реактивной мощностей синхронных машин продольно-поперечного возбуждения
- •10.8. Вентильные электродвигатели.
- •10.9. Шаговые двигатели.
- •Тема 3. Синхронные машины.
- •8.1. Переходные процессы в синхронных генераторах.
- •8.1.1. Внезапная нагрузка сг.
- •8.1.2. Трехфазное короткое замыкание сг.
- •2. Основные законы и формулы расчета магнитной цепи.
10.5. Гистерезисные двигатели.
Работа этих двигателей основана на действии гистерезисного момента.
Под действием магнитного поля статора ротор намагничивается.
Если поле начинает вращаться то под действием гистерезиса, магнитного запаздывания, магнитное поле статора и ротора будут направлены под углом друг к другу. Благодаря этому углу и создается момент.
Этот угол зависит от ширины петли гистерезиса, чем шире петля, тем больше угол , тем больше момент.
Применение обычной стали для изготовления ротора не обеспечивает гистерезисного момента достаточной величины. Только магнитно-твердые материалы, например такие, как викаллой,дают возможность получить большой гистерезисный момент. Роторы гистерезисных двигателей обычно делают сборными. Магнитно-твердая часть выполняется в виде шихтованного или массивного кольца /,размещенного на втулке 2(рис. 23.8,б).Последняя жестко посажена на вал 3.
Ротор таких двигателей делают не шихтованным и в нем наводятся вихревые токи также создающие момент. Моменты суммируются.
ЭМ.СM. 10.4. 12.01.2001. 26.03.2005.
Гистерезисные двигатели могут работать как в синхронном, так и в асинхронном режимах, но асинхронный режим неэкономичен.
Достоинства этих двигателей:
1. Простота конструкции.
2. Бесшумность и надежность.
3. Большой пусковой момент.
4. Сравнительно высокий КПД.
5. Малый пусковой ток.
Недостатки:
1. Малый COS= 0.4 -0.5.
10.6. Индукторные синхронные машины.
Отличительной чертой этих машин является то, что магнитный поток в них при работе не меняет знака а пульсирует.
Пульсирующий поток можно разложить на постоянную и переменную составляющие.
Постоянная составляющая потока ЭДС не наводит, а переменная наводит ЭДС в обмотке.
Индукторные синхронные машины служат для получения высокочастотных напряжений.
Одна из конструкций таких машин имеет два статора с обмотками, одну обмотку возбуждения между ними и зубчатый ротор.
Суммарное магнитное сопротивление машины постоянно и постоянен магнитный поток. Поэтому ЭДС в обмотке возбуждения отсутствует.
Магнитные сопротивления каждого статора переменные.
Индукторная синхронная машина обратима, т. е. она может работать не только в генераторном, но и в двигательном режиме. Индукторные синхронные двигатели позволяют получать весьма малые частоты вращения без применения механических редукторов. Синхронная частота вращения такого двигателя при частоте питающего напряжения f1 зависит от числа зубцовZ2; в сердечнике ротора:п = f1*60/Z2.Например, приf1 = 50Гц иZ2 == 100получим п, = 50* 60/100 = 30об/мин.
ЭМ.СM. 10.5. 14.01.2007. 23.03.2008.
10.7. Синхронные машины продольно-поперечного возбуждения, асинхронизированные машины
[Осин И.Л. Шакарян Ю.Г. Электрические машины. М. «Высшая школа», 1980. 304 с. С. 124-131.]
Более высокие показатели в отношении устойчивости и управляемости синхронной машины можно получить, если расположить на роторе две взаимно перпендикулярные обмотки возбуждения.
При подключении двух одинаковых обмоток возбуждения к двухфазному источнику переменного напряжения с частотой скольжения по обмоткам индуктора будут протекать синусоидальные токи.
Эти токи создадут вращающееся магнитное поле возбуждения, частота вращения которого относительно ротора будет такой же, как в асинхронной машине.
Синхронные машины, содержащие на роторе двухфазную обмотку возбуждения, питающуюся переменными токами частоты f2~sfu называются асинхронизированными.
Советские ученые и инженеры внесли большой вклад в разработку теории и создание этих типов машин. В СССР были разработаны и введены в эксплуатацию первые в мире асинхронизированные гидрогенераторы мощностью 50 МВт и турбогенераторы мощностью 200 МВт, асинхронизированные двигатели мощностью 315—2000 кВт, приливной генератор-двигатель мощностью 400 кВт, разработаны синхронный компенсатор продольно-поперечного возбуждения мощностью 320 MB-А, турбогенератор мощностью 800 МВт.
За рубежом большое внимание уделено созданию асинхронизированных генераторов для ветроэлектрических установок {мощностью до 4,5 МВт), гидроаккумулирующих электростанций {мощностью до 400 МВт), электромеханических преобразователей на основе этих машин (мощностью до 60 МВт).