Pakhomov_A_N_Krivenkov_M_V_Elektricheskiy_privod

Тема 8. Электропривод с синхронными двигателямителями

Вектор напряжения сети Uc вращается с такой же угловой скоростью , что и вектор Е.

При таком режиме ток статора равен 0.

При неравенстве Е и Uc в статоре течет ток холостого хода:

I1 = I1x = U / X с

где Uɺ =Uɺс + Eɺ

иX с = X я + X р - индуктивное сопротивление

статора

Векторная диаграмма при холостом ходе СД

Тема 8. Электропривод с синхронными двигателямителями

Если к валу ротора СД приложить тормозной момент Мс , то ось полюсов d будет отставать от оси магнитного поля переменного.

Векторная диаграмма СД при некоторой нагрузке

Тема 8. Электропривод с синхронными двигателямителями

В общем случае эл. угол на векторной диаграмме:

θэ = pθгеом

Скорость вращения ротора в случае изменения момента нагрузки на валу до максимально допустимого значения Мmax остается постоянной и равна:

ω = ω0 = 2πf1 p

Тема 8. Электропривод с синхронными двигателямителями

Угловая характеристика СД

Векторная диаграмма явнополюсного СД

Электромагнитная мощность равна мощности, потребляемой из сети:

Pэм ≈ mUI cosϕ = mUI (cosθ cosψ − sinθ sinψ ) = mU (I1q cosθ − I1q sinθ )

Тема 8. Электропривод с синхронными двигателямителями

Угловая характеристика СД

Составляющие тока якоря Id и Iq :

Откуда электромагнитная мощность равна:

Электромагнитный момент двигателя соответственно равен:

Тема 8. Электропривод с синхронными двигателямителями

Угловая характеристика СД

Как следует из полученной формулы, электромагнитный момент СД состоит из двух составляющих:

1)синхронного момента Мсин

2)реактивного момента Мр, возникающего в двигателе без возбуждения из-за наличия явнополюсного типа ротора. В неявнополюсных СД Мр =0.

Тема 8. Электропривод с синхронными двигателямителями

Механическая характеристика СД

Скорость вращения ротора в случае изменения момента нагрузки на валу до максимально допустимого значения Мmax остается постоянной и равной угловой синхронной скорости:

ω = ω0 = 2πf1 p

Тема 8. Электропривод с синхронными двигателямителями

Способы пуска СД

Если обмотку статора возбужденного СД, не имеющего на роторе массивных полюсов или пусковой обмотки, включить в трехфазную сеть переменного тока, то ротор вследствие своей инерционности останется неподвижным. Это связано с тем, что за один период изменения тока статора электромагнитный момент СД меняет свое направление, поэтому средний момент будет равен нулю.

Следовательно, для пуска СД приходится применять специальные способы:

1)пуск при помощи вспомогательного двигателя

2)частотный пуск

3)асинхронный пуск.

Тема 8. Электропривод с синхронными двигателямителями

Асинхронный пуск СД

Обмотку статора СД подключают напрямую в сеть, а ротор не получает питание от источников постоянного тока.

1,2 – Асинхронный пуск СД при различных сопротивлениях пусковой обмотки

С увеличением нагрузочного момента на валу вхождение СД в синхронизм затрудняется. Наибольший нагрузочный момент, при котором ротор СД еще втягивается в синхронизм, называют моментом входа двигателя в синхронизм Мвх.

Тема 8. Электропривод с синхронными двигателямителями

Асинхронный пуск СД. Замыкание обмотки возбуждения накороткотко

Мпр и Мобр - моменты, созданные прямой и обратной составлящей пульсирующего магнитного поля при замыкании накоротко ОВ. Складываясь с асинхронным моментом пусковой обмотки Мас , создают в кривой результирующего пускового момента провал при частоте вращения, равной половине синхронной.