53) Устройство синхронных машин.

Устройство синхронного двигателя аналогично устройству статора асинхронного двигателя. Ротор синхронного двигателя представляет собой электромагнит или постоянный магнит. Синхронные машины применяются в качестве генераторов и двигателей. Для синхронных машин характерна жесткая синхронная часть, между частотой тока и скоростью вращения ротора, эти части одинаковы.

– формула для генератора. – формула для двигателя.

Конструктивным недостатком синхронной машины является наличие щёток для питания электромагнитного ротора.

54) Синхронные генераторы с самовозбуждением.

В синхронных генераторах, в том числе гидрогенераторах, получил распространение принцип самовозбуждения , когда энергия переменного тока, необходима для возбуждения, отбирается от обмотки статора синхронного генератора и через понижающий трансформатор и выпрямительный полупроводниковый преобразователь преобразуется в энергию постоянного тока. Принцем самовозбуждения основан на том, что первоначально возбуждение генератора происходит за счет остаточного магнетизма магнитопровода машин.

55) Внешняя характеристика синхронных генераторов.

Роторы синхронных генераторов могут быть явнополюсными и неявнополюсными. В первом - случае синхронные генераторы приводят в действие тихоходными турбинами гидроэлектростанций, во втором – паровыми или газовыми турбинами теплоэлектростанций. Питание к обмотке ротора подводиться через скользящие контакты, состоящие из медных колец и графитных щёток. При вращении ротора его магнитное поле пересекают ветки обмотки статора, индуктирую в них ЭДС. Чтобы получить синусоидальную форму ЭДС, зазор между поверхностью ротором и статором увеличивают от середины полюсного наконечника к его краям. , где P - число пар полюсов ротора генератора. Как у любого генератора, работающего по закону электромагнитной индукции, индуцированная ЭДС пропорциональна магнитному потоку машины и частоте вращение ротора. Используют различные способы возбуждения синхронных генераторов, это синхронный генератор с машинным возбудителям и генератор с самовозбудителям.

56) Принцип действия и устройство синхронного двигателя.

Синхронная машина может работать не только в режиме генератора, но и в режиме двигателя, т.е потреблять из сети электрическую энергию и преобразовывать её в механическую. Принцип работы синхронной машины Покажем на примере асинхронного двигателя.

Если мы будем вращать внешний магнит , то оно увлечет за собой внутренний магнит, который будет вращаться с той же скоростью отставания от внешнего на угол альфа. Ротор синхронного двигателя представляет собой постоянный магнит. К валу на который он насажен неподвижно, можно приложить механическую нагрузку. Чем больше механическая нагрузка на волу, тем больше угол отставания альфа, оси ротора от оси магнитного поля статора. Особенностью такой системы взаимодействие магнитов является, то обстоятельство, что при некоторой большой нагрузки (перегрузке) сила притяжение статора между магнитами будет преодолена, ротор выпадает из синхронизма и останавливается. Конструктивным недостатком синхронной машины является наличие щеток для питание электромагнитного ротора. В качестве ротора используется электромагнит. Поэтому во внутрь ротора встраивается короткозамкнутая обмотка. Припуске и разгоне синхронный двигатель ведет себя как асинхронный. После того как ротор войдет в синхронизм со статора, при синхронной скорости, измениться магнитное поле статора относительно ротора не будет существовать и короткозамкнутая обмотка окажется обесточена, если не принять щетки, то в роле ротора должен выступать постоянный