Электротехника / Лекции / Все лекции
.pdf
Подобно всем электрическим машинам синхронная машина обратима, т.е. может работать как в генераторном, так и в двигательном режимах.
В режиме генератора Синхронная машина преобразует
механическую энергию вращения, передаваемую через вал первичного двигателя, в электрическую энергию.
Синхронными генераторами оснащены стационарные электростанции (тепловые, гидравлические, атомные),
вырабатывающие электроэнергию в виде трехфазного тока промышленной частоты 50 Гц.
Широко применяются синхронные генераторы в транспортных установках: на вагонах-электростанциях, тепловозах,
пассажирских вагонах, кораблях, самолетах и т.д.
Синхронная машина состоит из двух основных частей
-неподвижной – СТАТОР,
- вращающейся – РОТОР
X
УСТРОЙСТВО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА
СТАТОР ничем не отличается от статора Асинхронного Двигателя.
Статор представляет собой неподвижный пустотелый цилиндр, набранный из листовой электротехнической стали толщиной 0,5 мм. , внутри которого вращается с постоянной скоростью постоянный электромагнит N-S (ротор).
На внутренней поверхности статора расположены
три витка A-X, B-Y, C-Z, стороны которых расположены в двух
диаметрально противоположных канавках (пазах).
РОТОР
– представляет собой вращающийся электромагнит, обмотка которого питается через контактные кольца от источника постоянного тока и называется обмоткой возбуждения (ОВ).
По конструкции ротора СМ бывают явнополюсные и неявнополюсные.
Явнополюсный ротор состоит из отдельных полюсов на которые надеваются катушки, составляющие обмотку возбуждения.
Используется в тихоходных машинах.
Неявнополюсный ротор представляет собой стальной цилиндр,
в пазах которого укладывается ОВ . Применяется в быстроходных машинах.
Число пар полюсов Магнитного поля статора всегда равно
числу пар полюсов ротора:
РСТ РР Р
КОНСТРУКЦИИ РОТОРОВ СИНХРОННОГО
ГЕНЕРАТОРА
ЯВНОВЫРАЖЕНЫЕ (а) И НЕЯВНОВЫРАЖЕННЫЕ ПОЛЮСА (б)
ω |
|
ea |
|
E |
ec |
|
|
|
|
|
|
|
1200 |
|
|
|
EmA |
π |
ωt |
|
|
|
2π |
|
1200 |
|
|
EmB |
eb |
|
|
|
|
|
|
|
1200 |
1200 |
|
ТРЕХФАЗНЫЕ ПЕРЕМЕНЫЕ ЭДС
2. Характеристики Синхронного Генератора
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА
A |
B |
C |
статор
+
-
щетки |
n
ОВ
ротор контактные кольца
1) Характеристика Холостого Хода
Называется зависимость ЭДС разомкнутой обмотки статора от тока возбуждения при постоянной частоте вращения
E F (I В ) |
при n сonst; |
Вращающееся магнитное поле ротора индуктирует в каждой фазе обмотке статора синусоидальные ЭДС. ИХ действующее значение определяется формулой для трансформаторной ЭДС:
E0 4.44 f1 W ФВ0 Се n ФВ0; - Рабочая ЭДС
ФВ0 |
IВ0 WВ |
– магнитный поток полюса ротора |
||
RМАГН |
||||
|
|
|
||
IВ0 |
– ток возбуждения, при котором достигается |
|||
|
рабочая ЭДС |
. |
||
WВ |
– число витков ОВ |
|||
RМАГН – магнитное сопротивление
Се – постоянный коэффициент
Характеристика Холостого Хода
E
E0
n=Const
I=0
EОСТ |
|
I |
|
|
В |
|
0 |
IВ0 |
|
|
Величина остаточной ЭДС определяется остаточным МП, который
создается ферромагнитными материалами сердечника СГ.
Е0СТ = (3 5)% Е0