7. Асинхронный пуск синхронной машины (не то!!!)

Пуск синхронного двигателя: одним из главных недостатков синхронного двигателя является сложность его пуска в ход. Пуск синхронных двигателей может быть осуществлен при помощи вспомогательного пускового двигателя или путем асинхронного пуска.

Для осуществления асинхронного пуска в полюсных наконечниках ротора вкладывается дополнительно короткозамкнутая обмотка, т.к во время пуска в обмотке возбуждения двигателя наводится большая ЭДС, то по соображениям безопасности короткозамкнутая обмотка замыкается рубильником LM на разрядное сопротивление. При включении трехфазной цепи в обмотку статора трехфазного двигателя возникает вращающееся магнитное поле, которое пересекает короткозамкнутую обмотку и индуктирует в ней токи. Эти токи взаимодействуя с вращающимся полем статора приводят ротор во вращение, при достижении ротором максимальной скорости вращения (асинхронной при номинальном скольжении – 95-97% от синхронной скорости) рубильник переключают так, чтобы обмотку ротора включить в сеть постоянного напряжения.

8. Мощность и электромагнитный момент синхронной машины.

Электромагнитный момент неявнополюсной синхронной машины определяется выражением:

Р_эм=(m_1*E_0*u₁/x_c) * sinѲ, где Ѳ – угол между осью поля статора и осью полюсов

При работе без нагрузки векторы этих МДС вращаясь с одинаковой синхронной частотой совпадают по направлению, то есть Ѳ=0, при этом М_эм=0, Р_эм=0, но с появлением нагрузки ток статора уже не равен нулю, I1>0, то есть с возникновением электромагнитного момента вектора этих МДС ротора продолжают вращаться с прежней скоростью, смещаясь при этом относительно вектора МДС статора на угол Ѳ в направлении вращения, при этом Р_эм > 0

М_эм=Р_эм/w₁

М_эм= (m_1*E_0*u_1*sinѲ)/w₁ x_c

9. Рабочие характеристики синхронного двигателя

Скорость ротора n2, скольжение s, ток статора I1, потребляемая мощность, КПД двигателя, коэффициент мощности cos и момента от мощности(полезной) на валу.

При этом неизменными являются параметры сети, при которых происходит построение характеристик (U=const, f=const)

А)Скоростная характеристика

n2=f(P2)

При неизменной частоте, скорость при изменении нагрузки на валу в пределах допустимой остается постоянной.

Б)cosγ=f(P2)

При постоянном токе возбуждения увеличение нагрузки на валу вызывает уменьшение cosγ, что объясняется увеличением реактивного падения напряжения при возрастании потребляемого из сети тока

В) P1=f(P2) – потребляемая от полезной

П

τ_уст

отребляемая мощность P1 растет быстрее чем полезная мощность Р2 так как при увеличении нагрузки на валу сказывается увеличение электрических потерь двигателя, которые пропорциональны квадрату тока.

Г) КПД от нагрузки: η=f(P2)

КПД с увеличением нагрузки резко увеличивается, достигая максимума тогда, когда независящие от нагрузки механические потери и потери в стали становятся равными, зависящим от нагрузки потерям в меди отмотках

Д) Момента на валу M_эм=f(P2)

Так как характеристики снимаются при условии постоянства частоты источника питания, следовательно угловая скорость w2 будет постоянной при значениях нагрузки в пределах допустимой. Так как момент прямо пропорционален полезной мощности и обратно пропорционален угловой скорости, то зависимость будет иметь вид прямой, выходящей из начала координат.

Е) Зависимость тока статора от мощности I1=f(P2)

При увеличении нагрузки при постоянном токе возбуждения происходит уменьшение cosφ