10. Коливання при паралельній роботі синхронних машин.

11. Конструктивні особливості синхронного двигуна.

Синхронні двигуни виконуються, головним чином, явнополюсними. В неявнополюсному виконанні вони зустрічаються відносно рідко. Явнополюсні синхронні двигуни випускаються на потужності від 40 до 7500 кВт включно, на всі стандартні напруги і для частот обертання від 1000 до 125 об/хв. Враховуючи цінну властивість синхронних двигунів - при перезбудженні працювати з випереджувальним cosφ, - їх виготов­ляють для номінальної роботи при cosφ = 1 і випереджувальним cosφ= 0,8

Статор синхронного двигуна має практично ту ж конструкцію, що і статор синхронного генератора із міркувань пуску двигуна в хід повітряний проміжок в синхронному двигуні роблять відносно меншим від проміжку в синхронному генераторі При явнополюсному виконанні в полюсні наконечники двигуна закладають спеціально розраховану пуско­ву обмотку. При відсутності спеціальної пускової обмотки (в неявнополюсних двигунах) її роль виконують бочка ротора, металеві клини в пазах ротора і бандажі, які позбавлені металевого контакту з осердям ротора.

Збудник звичайно насаджується на вал двигуна, а в двигунах ве­ликої потужності виконується окремо.

12. Принцип зворотності синхронних машин.

Синхронні машини, як і інші типи електричних машин, володіють принципом зворотності, тобто можуть працювати як в режимі генерато­ра, так і в режимі двигуна. Щоб перевести синхронний генератор, який працює паралельно з мережею, в режим двигуна, необхідно припинити підводити механічну енергію від первинного двигуна і навантажити синхронну машину приводним механізмом. Тоді гальмівний електромаг­нітний момент, який розвивався генератором, перейде в обертовий мо­мент двигуна, а вісь результативного потоку двигуна буде випереджу­вати вісь потоку ротора на кут Ө. Відповідно до цього вектор підведеної до двигуна напруги випереджує на кут Ө свою складову, яка зрівноважує ЕРС E₀, наведену основним потоком.

13. Векторна діаграма синхронного двигуна.

14. Реакція якоря в синхронному двигуні.

15. Електромагнітна потужність синхронного двигуна.

16. Робота синхронного двигуна при зміні навантажувального момента.

17. Робота синхронного двигуна при зміні струму збудження.

18. V-подібні криві синхронного двигуна.

19. Робочі характеристики синхронного двигуна.

Роботу синхронного двигуна оцінюють за його робочими характери­стиками - залежностями n, М, І_в, cosφ і ƞ= f(Р₂) при U_M = const, f = const і 1₃ = const

20. Асинхронний пуск в хід синхронного двигуна.

Синхронні двигуни, які передбачають асинхронний пуск, виготов­ляють з явновираженими полюсами, в полюсних наконечниках яких закла­дена спеціальна пускова обмотка, аналогічна до більчачої клітки асинхронних короткозамкнених двигунів.

При асинхронному пуску синхронного двигуна підведену до нього напругу понижують за допомогою реакторів або автотрансформаторів до 1/3÷1/4 від номінальної.

Процес асинхронного пуску синхронного двигуна полягає в тому, що пiд дією підведеної до статора двигуна пускової напруги по обмот­ці статора проходить трифазний струм, який створює обертове магнітне поле. Під дією обертового магнітного поля в пусковій обмотці ротора індукується струм, який взаємодіє з обертовим полем, внаслідок чого виникає обертовий асинхронний момент і ротор розганяється до підасинхронної частоти обертання. При цьому обмотка ротора повинна бути замкнена на активний опір, який у 10÷15 разів перевищує активний опір самої обмотки збудження, щоб уникнути перенапруги обмотки і пробивання ізоляції. Після того, як двигун досягне частоти обертання приблизно 95% від номінальної, пусковий опір вимикається, в обмотку збудження подається постійний струм і ротор втягується в синхронізм.

Критерій втягування синхронного двигуна в синхронізм

визначає найбільше ковзання s_кр, при якому ще можливе втягування в синхронізм, через максимальний електромагнітний момент М_m, статичний момент М_с опору на валу і інерційну сталу обертових мас Т_j.

Синхронізуючу здатність синхронного двигуна найповніше характе­ризує вхідний момент, який становить максимальний момент опору на валу синхронного двигуна, при якому ще можливе втягування в синхро­нізм:

,

де К - сталий коефіцієнт: К = М_с/s_кр = М_вх/s_кр

Якщо під час подачі постійного струму в обмотку збудження маг­нітне поле ротора не збігається з полем статора, то на валу можуть виникнути сильні механічні ривки.