1. Конструкция и принцип работы синхронной электрической машины.

Синхронная машина – машина переменного тока, заключающая в себе две основные части: индуктор и якорь.

Индуктор состоит из обмотки и сердечника, расположенных чаще всего на роторе и питающихся постоянным напряжением => ток возбуждения постоянный.

Якорь также состоит из обмотки и сердечника, но как правило располагается на статоре и представляет собой чаще всего трёхфазную систему обмотки.

Иначе говоря поле статора и ротор вращаются с одинаковой угловой скорость, отсюда и понятие – синхронная машина.

2. Реакция якоря в синхронной электрической машине и её зависимость от характера нагрузки.

Воздействие М.Д.С. якоря на магнитное поле машины в воздушном зазоре называют реакцией якоря.

В синхронной машине направление действия М.Д.С. якоря относительно полюсов может быть различным и зависит от характера тока якоря, т.е. от разности фаз ψ тока якоря I_a и Э.Д.С. холостого хода E₀ якоря.

• Для ψ=0:

Рассмотрим положение ротора в момент, расположенный на рис.1. Продольная ось полюсов d совпадает с плоскостью катушки, в которой Э.Д.С. максимальна, отсюда максимальное значение тока якоря. Амплитуда результирующей М.Д.С. направлена по оси q, поэтому ток якоря называют поперечным и обозначают I_q , а М.Д.С. – F_aq, в этом случае реакцию якоря называют поперечной.

• Для ψ=π/2:

Катушка смещена в пространстве а 90 электрических градусов от катушки с максимумом э.д.с. М.Д.С. якоря с амплитудой F_a в данном случае направлена по продольной оси полюсов навстречу м.д.с. возбуждения, уменьшая результирующее поле машины. Отсюда м.д.с. и ток якоря называют продольными и обозначают соответственно F_ad и I_d , а реакцию якоря называют продольной и размагничивающей. Эта м.д.с. обуславливает поток реакции якоря по продольной оси Ф_ad и поток рассеяния Ф_sd.

• Для ψ=-π/2:

В данном случае ток якоря также создаёт продольную м.д.с. F_ad , направленную согласно с м.д.с. возбуждения F_B. Отсюда реакцию якоря называют продольной и намагничивающей.

• Для 0<ψ<π/2:

В данном случае катушка с максимумом тока смещена в пространстве на угол ψ электрических градусов от катушки с максимумом э.д.с. E_OM, а м.д.с. якоря не совпадает ни с продольной, ни с поперечной осями. Приходится раздельно учитывать м.д.с. якоря по продольной и поперечной осям, раскладывая её на соответствующие составляющие: Такое искусственное разложение для учёта реакции якоря в явнополюсных синхронных машинах носит название метод двух реакций.

3. П ринципиальная электрическая схема авиационного трёхфазного синхронного генератора.

Генератор представляет собой систему из трех явнополюсных синхронных машин – подвозбудителя, возбудителя и основного генератора, включённых каскадно. Машины установлены на одном валу и в одном корпусе.

Подвозбудитель – синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, предназначен для питания обмотки возбуждения возбудителя постоянным током.

Возбудитель – синхронный генератор со встроенным блоком вращающихся выпрямителей, обеспечивает питание постоянным током обмотки возбуждения основного генератора.