21. Одноосний ефект при асинхронному пуску в хід синхронного двигуна.

Якщо при асинхронному пуску обмотка збудження замкнена накоротко, то в ній індукується ЕРС з частотою f₂ = f₁s і проходить змінний струм, який створює пульсуюче магнітне поле. Пуль­суюче магнітне поле ротора можна розкласти на два обертові поля: пряме і зворотне. Частота обертання кожного з цих полів відносно ро­тора n_пр= ±60f₂ /p = =±60f₁s/p = ±n₁s. Відносно статора пряме поле обертається з частотою n_прп= n₂+ n_пр= n₁(1- s)+ n₁s= n₁, тоб­то синхронно з полем статора. Це поле взаємодіє зі струмом статора і створює електромагнітний момент, аналогічний до моменту в трифазному асинхронному двигуні (крива 2 на рис).

Зворотне поле обертається відносно статора з частотою n_прз= n₂–n_пр=n₁(1-s)–n₁s=n₁(l-2s). При s > 0,5 зворотне поле перемішається відносно статора в бік, протилежний до напряму обер­тання ротора; при s = 0,5 це поле нерухоме відносно статора; при s < 0,5 воно переміщається в той же бік, що і ротор.

В

Залежність електромагнітного момента від ковзання під час асинхрон­ного пуску синхронного двигуна

обмотці статора зворотне поле наводить ЕРС з частотою f₁(1 -2s), для якої обмотка статора є короткозамкненою. При цьому по обмотці статора про­ходить відповідний струм, який взаємодіє із зворот­ним полем ротора, внаслі­док чого виникає електро­магнітний момент, зобра­жений кривою 3 на рис. Цей момент є знакозмінним; прискорювальним при частоті обер­тання, меншій за 0,5n₁, і гальмівним при частоті обертання, більшій за 0,5 n₁. Особливо різко проявляється дія зворот­ного поля при п ≈ 0,5 n₁. Наявність пускової обмотки на роторі суттєво зменшує зворотне магнітне поле і відповід­ний йому електромагнітний момент, який накладається разом з електро­магнітним моментом від прямого поля на асинхронний момент пускової обмотки (крива 1 на рис.) і створює в кривій результативного пускового момента провал при частоті обертання, яка дорівнює полови­ні від синхронної (крива 4 на рис.). Ввімкнення гасного опору в коло обмотки збудження на час пуску зменшує струм в цій обмотці і покращує форму кривої пускового момента. При порівняно невеликій по­тужності двигуна, коли навантажувальний момент не перевищує 50% від номінального, для простоти пуску обмотка збудження постійно підімкнена до збудника, опір якого порівняно з опором обмотки збудження дуже малий, тому цю обмотку в режимі асинхронного пуску можна вважа­ти замкненою накоротко. Після зменшення ковзання до s= 0,3÷0,4 збудник збуджується. Така схема пуску синхронного двигуна простіша, але вона має гірші пускові характеристики. Тоді виникає одноосний ефект - вплив струму в обмотці збудження під час пуску на характе­ристику пускового момента і іскріння щіток збудника від змінного струму.

22. Реактивний синхронний двигун.

Реактивний синхронний двигун має трифазний або однофазний ста­тор і ротор з явновираженими полюсами, але без обмотки збудження. Дія такого двигуна базується на використанні додаткової складової електромагнітного момента М_д = Р_ЕМд/Ω при відповідній потужності

які залежать від квадрату підведеної до двигуна напруги, різниці Х_d-X_q і sin2Ө. Щоб добитися найбільшого значення Р_ЕМд за інших однакових умов, реактивному двигуну надають такого конструктивного оформлення, при якому різниця Х_d-X_q приймає найбільше значення.

Р

Схеми однофазного реактивного конденсаторного двигуна

еактивні двигуни набули широкого розповсюдження як машини ма­лої і дуже малої потужності (декількох десятків ват). У цьому випад­ку двигун роблять однофазним, що спрошує його конструк­тивно, але затрудняє пуск, бо однофазний двигун може створювати тільки пульсуюче поле. Тому такий двигун розкручують за допомогою допоміжного двигуна або руками (в двигунах малої потужності). Напрям обертання двигуна визначається тим, в який бік його розкрутити.

Для покращення пускових і робочих характеристик розроблений од­нофазний реактивний конденсаторний двигун. Схеми сполучення трифаз­них обмоток статора в однофазному конденсаторному двигуні наведені на рис. Якщо вибрати ємність конденсатора С так, щоб напруга на його затискачах дорівнювала лінійній, а струм через конденсатор дорівнював лінійному струму, то струми І₁, І₂ і І₃ в обмотках двигуна утворюють симетричну трифазну систему.