2.2 Синхронні машини

В синхронних машинах ротор яких обертається синхронно з магнітним полем статора. Дані машини використовуються як джерела електричної енергії (генератори), електродвигуни і синхронні компенсатори. Синхронні машини-оборотні.

В синхронній машині швидкість обертання ротора постійна і дорівнює швидкості обертання магнітного поля статора:

n = 60ּf / p,

де f – частота струму мережі живлення;

р – число пар полюсів обмотки статора машини.

Потужність трифазного генератора при симетричному навантаженні:

P_Г = 3U₁І₁cos = Р_ем – Р_е = Р_ем – 3R₁I₁²,

де U₁ , І₁ – фазні значення напруги і струму обмотки статора;

cos – коефіцієнт потужності машини;

Р_ем –електромагнітна потужність;

Р_е – втрати потужності в обмотках генератора;

R₁ – активний опір обмотки статора.

обертовий момент генератора

М = Р_ем /  = 9,55Р₁ / n ,

де Р₁ – потужність привідного двигуна;

 – кутова синхронна частота обертового магнітного поля.

Рівняння напруги для синхронного генератора:

₁ = Ė_о + Ė_c + İ₁R₁,

де Ė_о – основна ЕРС генератора;

Ė_c – ЕРС реакції якоря і розсіювання.

Приклад 2.7

Визначити ккд – , коефіцієнт потужності – cosφ і кількість пар полюсів трифазного синхронного генератора, якщо відомі: активна потужність Р₁ = 48 кВт, підведена механічна потужність Р_МЕХ = 54 кВт, номінальна напруга U_НОМ = 400 В, струм статора І_НОМ = 87 А, швидкість обертання n =1000 об/хв, частота f = 50 Гц.

Розв’язок:

Кількість пар полюсів:

Коефіцієнт потужності генератора:

.

Ккд генератора: