Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
21
Устройство и принцип действия синхронной машины.
СМ− это машина ~I у которой скорость вращения ротора не зависит от нагрузки и всегда = скорости вращения магнитного поля статора.(синхр скорости).
Синхронной электрической машиной называется машина переменного тока, в которой частота вращения ротора n равна частоте вращения магнитного потока статора n1 и, следовательно, определяется частотой тока сети f1, т.е.
где , n -об/мин, где p- число пар полюсов обмотки статора.
На сегодняшний день 99,9% электроэнергии получают с помощью СГ.
Синхронные двигатели в отличие от асинхронных двигателей имеют строго постоянную частоту вращения, не зависящую от нагрузки.
Преимуществом синхронных двигателей является возможность регулирования их коэффициента мощности и коэффициента мощности электрической системы.
Синхронные машины имеют еще одно весьма важное применение - в качестве синхронного компенсатора, дающего возможность улучшить коэффициент мощности электрической системы.
Устройство:
По своей конструкции синхронные машины подразделяются на явнополюсные и неявнополюсные.
Рисунок 1− Схема устройства синхронных генераторов с явно-полюсным и неявиополюсным роторами
Статор синхронной машины имеет такое же устройство, как и статор асинхронной машины и называется якорем. Трехфазная обмотка якоря синхронной машины выполняется с таким же числом полюсов, как и ротор.
Рисунок 2 - статор (якорь); 2 - ротор (индуктор); 3 - обмотка возбуждения
Ротор синхронной машины имеет обмотку возбуждения, подключенную через два контактных кольца и щетки к источнику постоянного тока. Назначение обмотки возбуждения - создание в машине основного магнитного потока. Ротор вместе с обмоткой возбуждения называется индуктором.
Если ротор синхронной машины привести во вращение с частотой вращения n и возбудить его, то поток возбуждения Фf будет индуктировать в обмотке якоря ЭДС с частотой:
ЭДС обмотки якоря составляют симметричную трехфазную систему и при подключении к обмотке якоря генератора симметричной нагрузки, эта обмотка нагрузится симметричной системой токов. Машина при этом будет работать в режиме генератора.
При нагрузке обмотка якоря создает свое вращающееся магнитное поле, которое вращается в том же направлении, что и ротор с частотой:
об/мин. Поля якоря и ротора вращаются с одинаковой частотой и неподвижны друг относительно друга.
Синхронная машина может работать и в качестве двигателя, если подвести к обмотке якоря трехфазный ток из сети. В этом случае в результате взаимодействия магнитных полей якоря и ротора, поле якоря увлекает за собой ротор. При этом ротор вращается в том же направлении, что и поле якоря.
Принцип действия СГ
Если подать –I в обмотку возбуждения то создается постоянный магнитный поток Фо в роторе постоянный по величине и неподвижный относительно ротора, если вращать ротор с некоторой скоростью n при помощи стороннего двигателя, то Фо будет вместе с ротором вращаться в пространстве с этой же скоростью n, тогда силовые линии магнитного потока Фо будут при своем движении пересекать проводники обмотки статора и в результате этого ро закону ЭМИ в проводнике обмотки статора будут наводиться ЭДС, если при этом проводники обмотки статора замкнуть на сопротивление нагрузки, то под действием этих ЭДС по проводнику обмотки статора протекут 3х фазные токи, эти токи создадут свое вращающиеся магнитное поле, то есть поле статора которое будет вращаться вдоль воздушного зазора с той же скоростью и в том же направлении что и ротор, в связи с этим машина назыв. синхронной, одновременность.
Реакция якоря СМ.
РЯ СМ- называется воздействие магнитного поля статора на магнитное поле ротора.
Поперечная РЯ
ПРЯ- наблюдается при чисто активной нагрузке.
При поперечной РЯ ось результирующая смещается относительно продольной оси против направления вращения якоря, при этом намагничиваются сбегающие края и размагничивающие набегающие края полюсов.
Результирующие магнитное Ф машины искажается по форме.
Ф=Фо+Фа
Продольно размагничивающая РЯ
ПРРЯ наблюдается при чисто индуктивной нагрузке, при этом поток реакции якоря направлен встречно основному магнитному потоку, Фобщ уменьшается и происходит размагничивание машины всюду под полюсами.
Ф=Фо-Фа
Продольно намагничивающая РЯ
ПНРЯ-наблюдается при чисто емкостной нагрузке создается реакция якоря которая намагничивает машину всюду под полюсами.
Ф=Фо-Фа
Смешанная намагничивающая РЯ
Активно-индуктивная!
СРЯ наблюдается при активно-индуктивной, активно-емкостной нагрузке, при этом в случае Xr-Xl нагрузке создается реакция якоря каторая частично размагничивает машину и частично искажает магнитное поле по форме, - случае Xr-Xc создается РЯ которая которая частично намагничивает машину и частично искажает ее по форме.
РЯ влият на формирование рабочих характеристик СМ
Рабочие характеристики СГ
РХСГ снимем по след. Схеме замещения
Фост=>Еост=(3-5)% Uн
АВ=Iваd=Iв-Iво
ΔАВС -характеристический треугольник