4.2.10. Питання для самоперевірки за розділом “Синхронні машини”

1. Яку будову має синхронна машина і на чому базується принцип її дії?

2. У чому полягає відмінність фізичних процесів, які відбуваються у синхронній машині при роботі в режимі генератора у порівнянні з роботою машини в режимі двигуна?

3. Як з’єднують статорні обмотки синхронного генератора і синхронного двигуна?

4. Якими є основні характеристики синхронного генератора?

5. Які умови включення синхронних генераторів на паралельну роботу?

6. Як здійснюють пуск синхронного двигуна?

7. Якими є основні характеристики синхронного двигуна?

8. Від чого залежить величина коефіцієнту використання потужності синхронного двигуна?

9. Які переваги і недоліки має синхронний двигун у порівнянні з асинхронним?

10. У чому полягає відміна синхронного реактивного двигуна від звичайного синхронного двигуна?

Синхронні машини

Це машини , у яких частота обертання ротора дорівнює частоті обертання магнітного поля статора : п₁=п_2.

Широке застосування мають синхронні генератори , вони вироюляють енергію на епектростанціях .

Одинична потужність :

На ГЕС – 600000 кВт

На ТЕС – 1,2 млн. кВт

Малопотужні СГ застосовують на літаках , автобусах , автомобілях , тракторах.

Потужні синхронні двигуни застосовують в електроприводах компресорів , млинів , вентиляторів , насосів.

Будова синхронної машини

Складається із статора та ротора .

Статор СМ такий , як і АсМ складається із станини , магнітопроводу у вигляді порожнинного циліндра та трифазної обмотки.

Кожна з обмоток зсунута одна від одної

на 120⁰.Трифазна обмотка підключена до

джерела трифазного струму ( для двигунів)

ЕРС ) .Ротор - система електромагнітів ,

які живляться постійним струмом і створюють

основне магнітне поле .

Ротор буває двох типів :

-явнополюсний (для генераторів

-не явнополюсний ( для турбогенераторів)

Принцип дії синхронного двигуна.

Обмотка статора підключається до трифазного джерела , створюється обертове магнітне поле.

Обмотка ротора – до джерела постійного струму , створюється основне магнітне поле.

Згіднео з законом Ампера , при взаємодії цих полів виникає обертальний момент , але його середне значення =0 ( М_сер=0 ) . Будбув 100 поштовхів за 1 секунду вправо і вліво.Відсутній початковий пусковий момент .Двигун буде обертатися після примусового розгону .Пои досягненні обертальний момент подолає момент інерції ротора , ротор втягується в обертання і поступово входить в синхронізм , коли п₂=п₁.

Механічна характеристика СД n=f(M)

Жорстка характеристика , тобто п не залежить

від навантаження.

Для СД характерне саморегулювання моменту

електромагнітного з моментом опору М_ем=М_оп.

Перевантажувальна здатність :

Асинхронний пуск синхронного двигуна .

Для створення початкового пускового моменту у роторі крім робочої обмотки , яка живиться постійним струмом , є пусково-короткозамкнена обмотка .

Трифазна обмотка підключена до трифазного струму .Робоча обмотка при пуску , замикається на розрядний резистор . Під дією магнітного обертового поля статора в коротко замкненій обмотці індукується ЕРС і виникає струм . При взаємодії цього струму з магнітним полем статора ( згідно з законом Ампера ) виникає обертовий момент , двигун починає обертатися при досягненні n₂=0.95n₁ робоча обмотка відключається від резистора і підключається до джерела постійного струму . Створюється постійне магнітне поле ротора . В результаті його взаємодії з магнітним полем статора виникає обертовий момент , завдяки якому ротор продовжує розганятися і включається в синхронізм , (n₂=n₁)/

Переваги синхронного двигуна

1.Можливість працювати з випереджаючим , що позитивно впливає на загально виробничий показник всього підприємства ( всього підприємства ) ;

2.Досить високий ККД ;

3.Стабільність частоти обертання .

Недоліки синхронного двигуна

1.Складність конструкції ;

2.Складні умови пуску ;

3.Висока вартість ;

4.Необхідність в джерелі постійного струму для живлення обмотки ротора ;

5.Неможливість регулюванню частоти обертання .

149