Презентация синхронный двигатель – «Электротехника и электроника СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ. Общие сведения о синхронных машинах Синхронные машины являются машинами переменного тока. Синхронные машины.». Скачать бесплатно и без регистрации.

Содержание

Презентация на тему: СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Принцип работы синхронного двигателя.

Большинство синхронных двигателей изготовляется на скорости вращения

1500, 1000, 750, 600 об/мин и менее.

Статор синхронного двигателя устроен так же как и статор двигателя

асинхронного. Трёхфазная обмотка статора присоединяется к трёхфазной

сети. Ротор синхронного двигателя представляет собой электромагнит, т.е.

имеет обмотку, через которую пропускается постоянный ток.

На рисунке схематически показано

вращающееся магнитное поле статора в

моткой возбуждения, а ток, протекающей в

виде полюсов магнита N’ и S’, а также поле

обмотки возбуждения (полюса N и S). Обе возбуждения.

магнитные системы могут вращаться вок- руг оси.

При подключении статора к сети магнитное

поле статора начинает вращаться со

скорость n = 3000 об/мин вокруг

СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Принцип работы синхронного двигателя.

При скорости n0 = 3600 об/мин в течение секунды мимо каждого полю-

са ротора будет проходить по 50 раз полюс N’ и полюс S’ вращающегося

поля статора. Таким образом, на ротор будут действовать силы,

направле-

нные то в одну, то в другую сторону. В результате ротор,

обладающий оп-

ределённым моментом инерции, не сдвинется с места. обеих магнитных систем

разогнать ротор до скорости n , то совпадают (рис. а). На полюса0

ротора действуют радиальные магнитнымсилы F и Fполем, которыестаторане со-здают

1 2

вращающего момента. Если к ва- лу.двигателяВ режиме идеальногоприложить

механическую нагрузку, то ось ротора сместится назад на угол,

зависящий от величины момен-та

ные составляющие которых создаютсопротивлениявращающий. На полюсамомент ротораМ.

СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Векторная диаграмма синхронного двигателя.

На рисунке показана схема замещения синхронного дви-гателя. Этой схеме

соответствует уравнение:

U E0 j I xcèí

На следующем рисунке показана векторная диаграмма синхронного двигателя. Вектор E0

отстаёт по фазе от ве-ктора U. Физически это соответствует тому, что ось маг-нитного потока ротора отстаёт по фазе на угол Θ (отно-сительно положения, которое она занимала в режиме хо- лостого хода). Угол Θ тем больше, чем

значительней на-грузка на валу двигателя.

Активная мощность,P 3UI cosпотребляемая3E0U sin двигателем: xñèí

Вращающий момент, развиваемый двигателем:

M = Mmaxsin Θ

Зависимость вращающего момента двигателя от угла Θ при E0=

const (т.е. при неизменном токе возбуждения) называется

угловой характеристикой.

СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Угловая характеристика синхронного двигателя.

Устойчивая работа синхронного двигателя возможна, когда при увеличении момента сопротивления Мс и со-ответствующем

возрастании угла Θ электромагнитный

вращающий момент также увеличивается, т.е. когда dM 0

d

Таким образом, при изменении Θ от 0 до 900 работа двигателя будет устойчивой. При Θ ≥

900 работа дви-гателя невозможна, так как при нической нагрузкиэтомна валуувеличениедвигателямехасопровождается- уменьшением вра-щающего момента.

При работе двигателя в номинальном режиме угол Θ обычно не превы-шает 25-300. При этих значениях угла отношение максимального момента к номинальному, определяющее кратковременную перегрузочную способ-ность синхронного

двигателя, равно:

1

 

M max

2,5 2

sin

 

СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Влияние тока возбуждения на работу двигателя.

При заданной механической нагрузке двигателя

потребляемая им акти-

вная мощность практически остаётся постоянной независимо от

величины

тока возбуждения. Для каждой нагрузки синхронного двигателя можно по-

лучить расчётным или опытным путём зависимость величины

Левые ветви характеристик

соответствуют индуктивным cos φ, а

. Эти зависимости принято правые ветви – емкос-тным cos φ. Из

характеристик видно, что ток, мипотребляемый. синхронным двигателем из сети, зависит от механической нагрузки на валу двигателя и от величины тока возбуж-дения.

 

Для повышения общего cos φ

 

промышлен-ных электроустановок

 

применяют синхрон-ные двигатели,

нием. Обычно синхронные двигатели рассчитывают на cos φ = 0,8-

0,9 (емк.).

работающие с перевозбужде-

СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Экономичный режим эксплуатации синхронного двигателя.

Потери мощности в синхронном двигателе складываются из:

— постоянных потерь, не зависящих от нагрузки и режима работы;

— переменных потерь, зависящих от механической нагрузки и от величи- ны тока возбуждения.

Кпостоянным относят механические потери и магнитные потери в ста- торе. Переменные потери включают потери мощности в обмотке ротора, определяемые током возбуждения, и потери в обмотке статора, зависящие

от нагрузки и от тока возбуждения. Увеличение тока возбуждения и перевод двигателя с режима при

cos φ = 1 на режим с емкостным cos φ вызывает увеличение потерь в дви- гателе. В результате этого к.п.д. двигателя уменьшается. Однако, работа с опережающим cos φ является экономически целесообразной. Это связано с тем, что наиболее распространённые асинхронные двигатели работают с индуктивным cos φ. В этих условиях общий cos φ нагрузки предприятя по- вышается, а потребляемый из сети ток уменьшается благодаря работе син- хронных двигателей с емкостным cos φ.

СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Пуск синхронного двигателя.

Проблема пуска синхронного двигателя долгое время ограничивала их использование, так как в момент включения на ротор действуют противо-положно направленные силы и ротор не в состоянии стронутьсяЭта проблемас местабыла. решена применением

схемы аси-нхронного пуска. Для этого ротор двигателя кроме обмотки возбуждения имеет короткозамкнутую об-мотку типа «беличьей клетки».

При этом в момент включения ротор ведёт себя как ротор обычного асинхронного двигателя, т.е. на-чинает раскручиваться за счёт сил Ампера, действу-ющих на короткозамкнутые проводники ротора с ин-

дуцированным в них током. После того как

ханизм синхронного двигателя и скорость вращения ротора

ротор до-стиг скорости близкой к n начинает

остаётся неиз-менной и равной n0. 0 действовать ме-

Для реализации этого метода используют специальные пусковые схемы включения синхронных двигателей.

СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Пуск синхронного двигателя.

На рисунке показана схема пуска синхронного двигателя. Перед пус-ком обмотка возбуждения отключа-ется от возбудителя и при помощи

переключающего устройства П за-мыкается на сопротивление реоста-та rp (переключатель в

положении 1). После этого обмотка статора присоединяется к сети трёхфазного тока. Возникшее вращающееся магнитное поле будет индуцировать токи в

обмотке ротора. Взаимодействие этих токов с

вра-щающимся полем место в асинхронном двигателе. Когда ротор достигнет

вызывает появле-ние момента,

скорости, близкой к синхронной, в обмотку возбуждения подают который и производит разгон

постоянный ток (переключа-тель П переводят в положение 2).

ротора так, как это имеет

СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Свойства синхронных двигателей и области их применения.

Преимущества синхронных двигателей:

1) стабильность скорости вращения при различных нагрузках;

2) меньшая зависимость вращающего момента от напряжения сети;

3) возможность работы с опережающим cos φ (используется для повы-

шения общего коэффициента мощности промышленной установки). Недостатки синхронных двигателей:

1)необходимость двух родов тока – постоянного и переменного;

2)относительная сложность пуска;

3)невозможность регулирования скорости при постоянной частоте пи- тающей сети;

4)выпадение из синхронизма при значительных механических перег- рузках.

Синхронные электродвигатели чаще применяют в непрерывно действу-

ющих агрегатах относительно большой мощности (центробежные и порш-

невые насосы, вентиляторы, компрессоры и т.д.).

МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Генератор постоянного тока.

Генераторы постоянного тока применяют для зарядки

аккумуляторных

батарей, для питания электролизных установок, в

электромашинных агре-

гатах, используемых для регулировки скорости рабочих машин. Основные части генератора постоянного тока:

1) неподвижная магнитная система, создающая магнитное поле

машины;

 

Станина

 

 

 

которого

 

 

 

магнитной

 

 

 

системы

 

 

 

изготовле-на из

 

 

 

постоянное

 

 

 

литой стали. К

 

 

 

внутренней

 

 

 

поверх-ности

 

 

 

станины при-

 

 

 

креплены

 

 

 

сердечни-ки

 

 

 

электромагнитов.

 

 

 

На сердечники

Асинхронный двигатель — презентация, доклад, проект

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать её на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: [email protected]

Мы в социальных сетях

Социальные сети давно стали неотъемлемой частью нашей жизни. Мы узнаем из них новости, общаемся с друзьями, участвуем в интерактивных клубах по интересам

ВКонтакте >

Что такое Myslide.ru?

Myslide.ru — это сайт презентаций, докладов, проектов в формате PowerPoint. Мы помогаем учителям, школьникам, студентам, преподавателям хранить и обмениваться своими учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей >

Презентация на тему: Синхронные машины

 

 

Синхронные машины

 

 

 

Синхронной машиной называют такую машину переменного тока, частота

вращения которой в установившемся режиме равна синхронной n

60f / pи

не зависит от нагрузки.

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

Применение: синхронные генераторы – в качестве источников электрической

энергии переменного тока на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях

 

Синхронные двигатели – в установках не требующих регулирования

скорости, при мощности 100 кВт и выше (насосы, вентиляторы, компрессоры

и т.д.), а также в схемах

автоматики и электробытовых приборах (СД с

постоянными магнитами, индукторные, гистерезисные, шаговые и т.д.).

A

B

C

 

Статор

синхронной

машины

выполнен

 

 

 

 

также как асинхронной: в пазах сердечника

 

 

 

 

статора расположена трехфазная обмотка

 

 

 

 

Обмотка ротора питается от постороннего

 

N

 

+

источника постоянного тока через контакт-

 

 

ные кольца и щетки и называется обмоткой

 

 

 

 

возбуждения.

 

 

 

 

 

 

Она создает в синхронной машине основной

 

S

 

магнитный поток Ф0

 

 

 

 

 

Существуют две конструкции ротора:

 

 

 

 

 

 

 

 

явнополюсная и неявнополюсная

При вращении ротора с частотой n1 поток Ф0 индуцирует в обмотках статора переменные ЭДС с частотой f1=p n1/60.

При подключении к обмотке статора нагрузки, в ней возникает ток, который создает вращающееся магнитное поле с частотой n1 =60f1/p.

Т.о. ротор вращается с такой же частотой, что и магнитное поле статора. Поэтому машину называют синхронной.

В синхронных машинах обмотку статора, в которой наводится ЭДС и проходит ток нагрузки, называют обмоткой якоря.

Часть машины, на которой расположена обмотка возбуждения, называется индуктором. В синхронных машинах индуктор – ротор.

Взаимодействие вращающегося магнитного поля статора с основным магнитным потоком Ф0 создает электромагнитный момент М, который

при работе синхронной машины генератором, является тормозящим моментом, а при работе двигателем вращающим.

Работа синхронного генератора при холостом ходе

C1

C2

C3

 

При х.х. ток статора

I = 0 и магнитный поток

 

V

Е0

 

Ф0 создается только обмоткой возбуждения

 

 

 

и направлен по оси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полюсов ротора.

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПД

 

n1

+

 

А

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е0

 

 

При вращении ротора поток Ф0 наводит в

 

 

 

 

обмотке статора ЭДС

E0

4,44 f1 w1kоб Ф0 .

 

 

 

 

 

1

 

 

Характеристика холостого хода

 

 

E0 f ( Iв ).

при I = 0 и n1=const.

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

результирующий магнитный поток

неизменным.

Реакция якоря синхронной машины

В машине, работающей под нагрузкой, т.е при токах статора I ≠ 0, магнитное поле создается не только МДС ротора, но и МДС токов статора

Воздействие МДС якоря на магнитное поле ротора называют реакцией якоря.

В ненасыщенной машине в результате действия реакции якоря одна половина полюса размагничивается а другая – под- магничивается; кривая распределения маг-

нитной индукции В сдвигается навстречу направления вращения на угол , но

Ф остается

Внасыщенной машине размагничивающее действие реакции якоря под одной половиной полюса сказывается сильнее, чем подмагничивающее — под

другой половиной полюса. В результате снижается поток Ф, а, следовательно, и ЭДС, и электромагнитный момент.

При индуктивном характере тока нагрузки размагничивающее действие реакции якоря усиливается, а при достаточной емкостной нагрузке – реакция якоря оказывает подмагничивающее воздействие.

Внешняя характеристика синхронного генератора

Внешняя характеристика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U1 f ( I1).

 

 

C1

C2

V

 

C3

 

при I

в

= const, cos = const и n1=const.

 

 

U1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

А1

 

U1

 

 

 

 

 

cos 1<1

 

 

 

 

U1о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1

 

 

 

 

 

(RC)

 

 

 

 

 

U1н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 1=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

А2

 

 

 

 

 

 

 

cos 1<1

 

 

 

 

 

 

 

 

(RL)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

I1н

I1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Относительное изменение напряжения

U U1о U1н 100%

генератора при номинальном токе

 

 

н

 

U1н

 

 

 

 

 

 

называют номинальным изменением напряжения.

Регулировочная характеристика синхронного генератора

Регулировочная характеристика показывает, как следует изменять (регулировать) ток возбуждения генератора при изменениях нагрузки, чтобы напряжение на зажимах генератора оставалось неизменно равным номинальным.

Регулировочная характеристика:

 

 

 

 

 

Iв f ( I1).

при U1 = U1н = const, cos 1= const и n1=const.

cos 1<1

 

(RL)

cos 1=1

 

 

 

cos 1<1

(RC)

Уравнение ЭДС синхронного генератора

В нагруженной явнополюсной синхронной машине результирующий магнитный поток создают несколько МДС:

1.МДС обмотки возбуждения F0 создает магнитный поток возбуждения Ф0, который индуцирует в обмотке статора основную ЭДС генератора Е0.

2.Продольная составляющая МДС реакции якоря Fad создает магнитный поток Фad, который индуцирует в обмотке статора ЭДС реакции якоря по продольной оси Еad, значение которой пропорционально индуктивному

сопротивлению реакции якоря по продольной оси xad.

3. Поперечная составляющая МДС реакции якоря Faq создает магнитный поток Фaq, который индуцирует в обмотке статора ЭДС реакции якоря по поперечной оси Еaq, значение которой пропорционально индуктивному

сопротивлению реакции якоря по поперечной оси xaq.

4. Магнитный поток рассеяния обмотки статора Ф 1 индуцирует в обмотке

статора ЭДС рассеяния:

E 1

j I1x1,

где x

1

— индуктивное

 

 

 

сопротивление рассеяния обмотки статора.

Уравнение ЭДС синхронного генератора

5. Ток в обмотке статора I1 создает падение напряжения в активном сопротивлении фазной обмотки: Ur 1 I1r1.

По второму закону Кирхгофа для обмотки статора:

U1 Е I1r1 Е0 Еad Еaq Е 1 I1r1.

-уравнение ЭДС явнополюсного синхронного генератора.

Внеявнополюсных синхронных машинах реакция якоря может быть представлена полной МДС статора (якоря) Fa, а ЭДС реакции якоря Ea,

пропорциональна индуктивному сопротивлению реакции якоря xa:

Ea j I1xa .

Кроме того, поток реакции якоря Фa и поток рассеяния Ф 1 создаются одним и тем же током I1, следовательно, индуктивные сопротивления xa и x1 можно представить как сумму: xc = xa + x1 ,

где xc – синхронное индуктивное сопротивление неявнополюсной машины.

Уравнение ЭДС синхронного генератора

Поэтому в неявнополюсной машине и сумма ЭДС Ea и E 1

рассматривается как синхронная ЭДС неявнополюсной синхронной

машины: Ес Еa Е 1 ( j I1 xa ) ( j I1 x1) j I1 xc .

В результате по второму закону Кирхгофа получим уравнение ЭДС неявнополюсного синхронного генератора:

U1 Е I1r1 Е0 Ес I1r1.

Электромагнитный момент синхронной машины

Электромагнитный момент Мэм синхронной машины создается в результате взаимодействия вращающегося магнитного поля статора с основным магнитным потоком ротора Ф0

где 1

Мэм Рэм 1 ,

— угловая синхронная скорость вращения

 

1 2 n1 60 2 f1 p.

Электромагнитная мощность неявнополюсной синхронной машины

Рэм m1 U1 E0 sin , xc

где xc – синхронное индуктивное сопротивление обмотки статора Для явнополюсного синхронного генератора

Рэм

m U E

0

sin

m U2

 

1

 

1

)sin2 ,

1 1

1 1

(

 

 

 

xd

 

2

xq

xd

 

 

 

 

 

 

где xd и xq – синхронные индуктивные сопротивления по продольной и поперечной оси

Электромагнитный момент синхронной машины

Электромагнитный момент неявнополюсной синхронной машины

Mэм Pэм m1 U1 E0 sin ,1 1 xc

Для явнополюсной синхронной машины

Мэм

m U E

0

sin

m U2

1

 

1

)sin2 ,

1 1

1 1

(

 

 

 

1 xd

 

 

xq

xd

 

 

 

2 1

 

 

При увеличении нагрузки синхронного генератора растет ток I1 и

увеличивается угол , что ведет к изменению электромагнитной мощности Pэм и электромагнитного момента Mэм.

Зависимости Pэм=f ( ) и Mэм=f ( ) называются угловыми характеристиками синхронной машины.

Синхронные машины — презентация на Slide-Share.ru

Устройство и типы синхронных машин Возбуждение синхронных машин Синхронные машины

Рис. 76. Конструкция роторов синхронных машин: a – ротор с явно выраженными полюсами; б – ротор с неявно выраженными полюсами

Рис. 77. Гидрогенератор Братской ГЭС (225 МВт, 15,8 кВ, 125 об/мин): 1 – корпус статора; 2 – сердечник статора; 3 – полюс ротора; 4 – обод ротора; 5 – грузонесущая крестовина

Рис 78. Турбогенератор: 1 – возбудитель, 2 – корпус, 3 – сердечник статора, 4 – секции водородного охлаждения, 5 – ротор

Рис 79. Синхронный генератор (дизель-генератор): 1 – контактные кольца, 2 – щеткодержатели, 3 – полюсная катушка ротора, 4 – полюсный наконечник, 5 – сердечник статора, 6 – вентилятор, 7 – вал

Рис. 80. Устройство синхронного двигателя серии СДН2 Рис 81. Полюс синхронного двигателя

Возбуждение синхронных машин Рис. 82. Контактная (а) и бесконтактная (б) системы электромагнитного возбуждения синхронных генераторов Рис. 83. Принцип самовозбуждения синхронных генераторов

Реакция якоря синхронной машины

Активная нагрузка (ψ 1 = 0) Рис. 84. Реакция якоря синхронного генератора при активной (а), индуктивной (б) и емкостной (в) нагрузках

Емкостная нагрузка ( ψ = – 90° ) Индуктивная нагрузка (ψ 1 = 90°) Рис. 85. Магнитное поле синхронного генератора при активной нагрузке

Смешанная нагрузка (0 < ψ 1 < ±90°) Рис. 86. Реакция якоря при смешанной нагрузке

Уравнения напряжений синхронного генератора. Векторные диаграммы синхронных генераторов Уравнения напряжений явнополюсного синхронного генератора. Уравнения напряжений неявнополюсного синхронного генератора.

Векторные диаграммы синхронного генератора Рис. 87. Векторные диаграммы явнополюсного ( а и б ) и неявнополюс- ного ( в и г) синхронных генераторов: а и в – при активно-инцуктивной нагрузке; б и г – при активно-емкостной нагрузке

Характеристики синхронного генератора Характеристика холостого хода синхронного генератора. Рис. 88. Опыт холостого хода синхронного генератора Характеристика короткого замыкания. Рис. 89. Опыт короткого замыкания синхронного генератора

Рис. 90. Определение составляющих тока к.з.

Внешняя характеристика. Изменение напряжения синхронного генератора, вызванное сбросом номинальной нагрузки при I в = const и n 1 = const, называется номинальным изменением (повышением) напряжения (%): Рис. 91. Внешние (а) и регулировочные (б) характеристики синхронного генератора

Регулировочная характеристика. Она показывает, как следует изменять ток возбуждения генератора при изменениях нагрузки, чтобы напряжение на зажимах генератора оставалось неизменно равным номинальному

Включение СГ на параллельную работу. Электромагнитный момент СГ, угловая характеристика. U – образные характеристики.

Включение генераторов на параллельную работу Способ точной синхронизации. Рис. 92. Включение синхронных генера­торов на параллельную работу: Г 1 – Г 4 – синхронные генераторы, ПД 1 –ПД 4 – приводные двигатели

Способ самосинхронизации. Рис. 93. Ламповый синхроноскоп

Нагрузка генератора, включенного на параллельную работу Рис. 94. Векторные диаграммы синхронного генератора, включенного на параллельную работу в сеть большой мощности: а – при работе без нагрузки; б – при работе с нагрузкой

Рис. 95. К понятию об электромагнитном моменте синхронного генератора Мощность на выходе синхронного генератора

Угловая характеристика синхронного генератора Электромагнитная мощность неявнополюсного синхронного генератора при его параллельной работе с сетью Электромагнитная мощность явнополюсного синхронного генератора Выражения электромагнитных моментов: неявнополюсной синхронной машины явнополюсной синхронной машины

Рис. 96. Угловая характеристика синхронного генератора

U – образные характеристики синхронного генератора Рис. 97. Векторные диаграммы ЭДС синхронного генератора, включенного на параллельную работу Рис 98. U – образные характеристики синхронного генератора Активная мощность генератора:

Синхронные двигатели и их характеристики

Принцип действия синхронного двигателя Рис. 99. Переход синхронной машины из генераторного режима в двигательный

Рис. 100. Угловая характеристика синхронного двигателя

Пуск синхронных двигателей Рис. 101. Асинхронный пуск синхронного двигателя

Рис. 102. Асинхронные моменты при пуске синхронного двигателя: – момент входа в синхронизм – дополнительный момент, – основной момент;

U – образные характеристики. Рис. 103. U – образные характеристики синхронного двигателя

Рабочие характеристики. Рис. 104. Рабочие характеристики синхронного двигателя

Презентация на тему: Синхронные машины

 

 

Синхронные машины

 

 

 

Синхронной машиной называют такую машину переменного тока, частота

вращения которой в установившемся режиме равна синхронной n

60f / pи

не зависит от нагрузки.

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

Применение: синхронные генераторы – в качестве источников электрической

энергии переменного тока на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях

 

Синхронные двигатели – в установках не требующих регулирования

скорости, при мощности 100 кВт и выше (насосы, вентиляторы, компрессоры

и т.д.), а также в схемах

автоматики и электробытовых приборах (СД с

постоянными магнитами, индукторные, гистерезисные, шаговые и т.д.).

A

B

C

 

Статор

синхронной

машины

выполнен

 

 

 

 

также как асинхронной: в пазах сердечника

 

 

 

 

статора расположена трехфазная обмотка

 

 

 

 

Обмотка ротора питается от постороннего

 

N

 

+

источника постоянного тока через контакт-

 

 

ные кольца и щетки и называется обмоткой

 

 

 

 

возбуждения.

 

 

 

 

 

 

Она создает в синхронной машине основной

 

S

 

магнитный поток Ф0

 

 

 

 

 

Существуют две конструкции ротора:

 

 

 

 

 

 

 

 

явнополюсная и неявнополюсная

При вращении ротора с частотой n1 поток Ф0 индуцирует в обмотках статора переменные ЭДС с частотой f1=p n1/60.

При подключении к обмотке статора нагрузки, в ней возникает ток, который создает вращающееся магнитное поле с частотой n1 =60f1/p.

Т.о. ротор вращается с такой же частотой, что и магнитное поле статора. Поэтому машину называют синхронной.

В синхронных машинах обмотку статора, в которой наводится ЭДС и проходит ток нагрузки, называют обмоткой якоря.

Часть машины, на которой расположена обмотка возбуждения, называется индуктором. В синхронных машинах индуктор – ротор.

Взаимодействие вращающегося магнитного поля статора с основным магнитным потоком Ф0 создает электромагнитный момент М, который

при работе синхронной машины генератором, является тормозящим моментом, а при работе двигателем вращающим.

Работа синхронного генератора при холостом ходе

C1

C2

C3

 

При х.х. ток статора

I = 0 и магнитный поток

 

V

Е0

 

Ф0 создается только обмоткой возбуждения

 

 

 

и направлен по оси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полюсов ротора.

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПД

 

n1

+

 

А

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е0

 

 

При вращении ротора поток Ф0 наводит в

 

 

 

 

обмотке статора ЭДС

E0

4,44 f1 w1kоб Ф0 .

 

 

 

 

 

1

 

 

Характеристика холостого хода

 

 

E0 f ( Iв ).

при I = 0 и n1=const.

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

результирующий магнитный поток

неизменным.

Реакция якоря синхронной машины

В машине, работающей под нагрузкой, т.е при токах статора I ≠ 0, магнитное поле создается не только МДС ротора, но и МДС токов статора

Воздействие МДС якоря на магнитное поле ротора называют реакцией якоря.

В ненасыщенной машине в результате действия реакции якоря одна половина полюса размагничивается а другая – под- магничивается; кривая распределения маг-

нитной индукции В сдвигается навстречу направления вращения на угол , но

Ф остается

Внасыщенной машине размагничивающее действие реакции якоря под одной половиной полюса сказывается сильнее, чем подмагничивающее — под

другой половиной полюса. В результате снижается поток Ф, а, следовательно, и ЭДС, и электромагнитный момент.

При индуктивном характере тока нагрузки размагничивающее действие реакции якоря усиливается, а при достаточной емкостной нагрузке – реакция якоря оказывает подмагничивающее воздействие.

Внешняя характеристика синхронного генератора

Внешняя характеристика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U1 f ( I1).

 

 

C1

C2

V

 

C3

 

при I

в

= const, cos = const и n1=const.

 

 

U1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

А1

 

U1

 

 

 

 

 

cos 1<1

 

 

 

 

U1о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1

 

 

 

 

 

(RC)

 

 

 

 

 

U1н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 1=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

А2

 

 

 

 

 

 

 

cos 1<1

 

 

 

 

 

 

 

 

(RL)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

I1н

I1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Относительное изменение напряжения

U U1о U1н 100%

генератора при номинальном токе

 

 

н

 

U1н

 

 

 

 

 

 

называют номинальным изменением напряжения.

Регулировочная характеристика синхронного генератора

Регулировочная характеристика показывает, как следует изменять (регулировать) ток возбуждения генератора при изменениях нагрузки, чтобы напряжение на зажимах генератора оставалось неизменно равным номинальным.

Регулировочная характеристика:

 

 

 

 

 

Iв f ( I1).

при U1 = U1н = const, cos 1= const и n1=const.

cos 1<1

 

(RL)

cos 1=1

 

 

 

cos 1<1

(RC)

Электромагнитный момент синхронной машины

Электромагнитный момент Мэм синхронной машины создается в результате взаимодействия вращающегося магнитного поля статора с основным магнитным потоком ротора Ф0

где 1

Мэм Рэм 1 ,

— угловая синхронная скорость вращения

 

1 2 n1 60 2 f1 p.

Электромагнитная мощность неявнополюсной синхронной машины

Рэм m1 U1 E0 sin , xc

где xc – синхронное индуктивное сопротивление обмотки статора Для явнополюсного синхронного генератора

Рэм

m U E

0

sin

m U2

 

1

 

1

)sin2 ,

1 1

1 1

(

 

 

 

xd

 

2

xq

xd

 

 

 

 

 

 

где xd и xq – синхронные индуктивные сопротивления по продольной и поперечной оси

Электромагнитный момент синхронной машины

Электромагнитный момент неявнополюсной синхронной машины

Mэм Pэм m1 U1 E0 sin ,1 1 xc

Для явнополюсной синхронной машины

Мэм

m U E

0

sin

m U2

1

 

1

)sin2 ,

1 1

1 1

(

 

 

 

1 xd

 

 

xq

xd

 

 

 

2 1

 

 

При увеличении нагрузки синхронного генератора растет ток I1 и

увеличивается угол , что ведет к изменению электромагнитной мощности Pэм и электромагнитного момента Mэм.

Зависимости Pэм=f ( ) и Mэм=f ( ) называются угловыми характеристиками синхронной машины.

Угловая характеристика синхронной машины

 

Mэм

 

неявнополюсной

 

Mmax

 

синхронной машины

 

 

Генератор

 

 

 

явнополюсной

— кр

 

 

синхронной машины

кр

 

 

н

/2

 

 

 

 

Максимальное значение Mэм соответствует

Двигатель

 

критическому значению угла кр

 

-Mmax

При изменении нагрузки СМ, соответствующем

 

углу 0 < < кр, машина работает устойчиво.

 

 

При этом любой нагрузке соответствует равенство вращающего момента первичного двигателя M1 сумме противодействующих моментов, т.е.

M1 =Mэм +M0

В результате частота вращения остается неизменной, равной синхронной частоте n1.

Угловая характеристика синхронной машины

При нагрузке СМ, соответствующем углу > кр, электромагнитный

момент уменьшается, что ведет к нарушению равенства вращающего и противодействующего момента; частота вращения при этом увеличивается,

машина выходит из синхронизма.

Mmax к

Отношение максимального электромагнитного момента

номинальному Mн называется перегрузочной способностью синхронной

машины Мmax

Мн

Работа синхронной машины в режиме двигателя

В режиме двигателя СМ потребляет энергию из сети и преобразует ее в механическую энергию.

Электромагнитный момент Mэм при этом является движущим, а не

тормозящим, как в режиме генератора.

Угол между осью ротора и продольной осью магнитного поля

машины становится отрицательным < 0, т.е. полюсы ротора отстают от вращающего поля.

Однако частота вращения остается постоянной, равной синхронной частоте n1.

Работа синхронной машины в режиме двигателя

Если момент нагрузки на валу будет больше Mmax, то поддерживание

синхронной частоты вращения n1 будет невозможно, и двигатель выпадет из

синхронизма:

– скорость начнет падать, возникнут недопустимые колебания тока и вращающего момента, при этом двигатель необходимо отключить от сети.

Обычно при номинальной нагрузке угол н= (20-30)0, номинальный момент Mн 0,5Mmax

 

Механическая характеристика синхронного двигателя

n

является абсолютно жесткой

 

n1

Частота вращения синхронного

двигателя не зависит от момента нагрузки и равна синхронной частоте n1.

Презентация на тему «Асинхронный двигатель» по физике

  • Слайд 1

    Асинхронные машины

    Цикл лекций в курсе «Электрические машины» Доцент О.Л.Рапопорт 2009 pptcloud.ru

  • Слайд 2

    Содержание

    Устройство и принцип действия асинхронной машины Режимы работы и области применения асинхронных машин 3. Схема замещения асинхронной машины и основные уравнения 4. Обмотка статора, распределение , укорочение 5. Вращающий электромагнитный момент 7. Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя 8. Рабочие характеристики асинхронного двигателя 9. Пуск асинхронного двигателя 10.Регулирование частоты вращения 11.Однофазные двигатели 12.Асинхронные двигатели автоматических устройств 13.Специальные асинхронные двигатели

  • Слайд 3

    Устройство и принцип действия асинхронной машины

    Асинхронной машиной называется двухобмоточная электрическая машина переменного тока, у которой только одна (первичная) получает питание от сети с частотой f1, а вторая обмотка (вторичная) замыкается накоротко или на сопротивления. Токи во вторичной обмотке появляются в результате индукции. Их частота f2 является функцией частоты вращения ротора. Первая обмотка располагается в пазах статора – неподвижной части, вторая – в пазах ротора – подвижной части. В зависимости от вида обмотки ротора различают машину с короткозамкнутым ротором и машину с фазным ротором

  • Слайд 4

    Конструкция

  • Слайд 5

  • Слайд 6

  • Слайд 7

  • Слайд 8

    Статорная обмотка подключается к сети переменного тока. По ней под действием напряжения протекает переменный ток, создается МДС и вращающееся магнитное поле. При вращении магнитное поле пересекает проводники обмотки ротора, цепь которой всегда замкнута. В проводниках наводится ЭДС eпр=Blvотн

  • Слайд 9

  • Слайд 10

    Принцип действия

    Под действием ЭДС по проводнику течет ток iпр, который взаимодействуя с вращающимся полем статора вызовет появление электромагнитной силы, действующей на проводник, и электромагнитного момента как произведения этой силы на плечо (радиус ротора) и на количество проводников. Поле вращается всегда со скоростью n1=60f/p независимо от нагрузки. Ротор под действием электромагнитного момента вращается со скоростью n

  • Слайд 11

    Режимы работы и области применения асинхронных машин

    0≤ s ≤ 1 – двигательный режим, s ≤ 0- генераторный режим, S≥ 1 — режим электромагнитного тормоза.

  • Слайд 12

    Схема замещения асинхронной машины и основные уравнения

  • Слайд 13

    Обмотка статора, распределение , укорочение

  • Слайд 14

    Начала и концы фаз должны иметь стандартное обозначение По ГОСТ 183-74 (до 1987г.) По ГОСТ 26772-85 (с 1987г.) Обмотка статора С1 С4U1 U2 C2 C5 V1 V2 С3 С6W1 W2 Обмотка ротора Р1 Р2 Р3 K1 K2 L1 L2 M1 M2 K L M Q звезда

  • Слайд 15

  • Слайд 16

  • Слайд 17

  • Слайд 18

    Энергетическая диаграмма

  • Слайд 19

    Вращающий электромагнитный момент

  • Слайд 20

    M = f(s) – механическая характеристика

  • Слайд 21

  • Слайд 22

    1. Момент пропорционален напряжению в квадрате 2. Момент уменьшается с увеличением частоты 3. Момент зависит от параметров, что позволяет его изменять Максимальный (критический) момент

  • Слайд 23

    Пусковой момент Кп = Мп/Мном≥1 Кмах=Ммах/Мном≥1,8

  • Слайд 24

    Формула Клосса

  • Слайд 25

    Зависимость момента М от r2

  • Слайд 26

    Зависимость момента М от напряжения

  • Слайд 27

    Рабочие характеристики асинхронного двигателя

  • Слайд 28

    Устойчивость асинхронных двигателей

  • Слайд 29

    Пуск асинхронного двигателя

    Прямой пуск

  • Слайд 30

    Пуск на пониженном напряжении

  • Слайд 31

    Реостатный пуск

  • Слайд 32

    Двухклеточный ротор

  • Слайд 33

    Глубокопазный ротор

  • Слайд 34

    Регулирование частоты вращения

  • Слайд 35

  • Слайд 36

  • Слайд 37

  • Слайд 38

  • Слайд 39

  • Слайд 40

  • Слайд 41

  • Слайд 42

    Однофазные двигатели

    Они применяются в бытовых сетях и на транспорте. Ток статора создает пульсирующее поле, которое можно представить двумя вращающимися в противоположные стороны с одинаковой частотой полями. Они создают моменты прямой и обратной последовательности. Результирующий момент равен Мэм=М11-М22 . При пуске, когда скольжение s=1, пусковой момент равен 0. Это недостаток однофазных двигателей.

  • Слайд 43

    Принцип действия однофазных двигателей

  • Слайд 44

  • Слайд 45

    В качестве фазосмещающих применяются активные, индуктивные и емкостные элементы.

  • Слайд 46

    Конденсаторные двигатели

  • Слайд 47

    Асинхронный двигатель с экранированными полюсами

  • Слайд 48

    Включение трехфазных двигателей в однофазную сеть

  • Слайд 49

    Асинхронный тахогенератор

  • Слайд 50

    Двигатель с полым немагнитным ротором

  • Слайд 51

    Специальные асинхронные двигатели

    1.Асинхронный преобразователь частоты 2.Фазорегулятор и индукционный регуляторы напряжения 3.Вращающиеся трансформаторы 4.Сельсины 5.Линейный и дуговой асинхронные двигатели

  • Слайд 52

    Асинхронный преобразователь частоты

  • Слайд 53

    Фазорегулятор и индукционный регуляторы напряжения

  • Слайд 54

    Линейный и дуговой асинхронные двигатели

  • Слайд 55

  • Пуск в ход синхронного двигателя

    Синхронный двигатель не имеет начального пускового момента

    При неподвижном роторе за период изменения тока в статоре (0,02 с при f1=50 Гц) электромагнитный момент Mэм будет дважды менять свое направление, т.е. Mэм=0.

    Ротор, обладающий определенной инерцией, не может разогнаться в течении полупериода (0,01 с) до синхронной частоты вращения n1.

    Следовательно, для пуска СД необходимо разогнать его ротор с помощью внешнего момента до скорости близкой к синхронной.

    Для этой цели применяют метод асинхронного пуска:

    СД запускают как асинхронный, для чего снабжают ротор специальной короткозамкнутой пусковой обмоткой, выполненной из латуни по типу беличьей клетки.

    После разгона ротора до частоты вращения, близкой к синхронной n2

    = n1(1-S), подают ток в обмотку возбуждения и ротор втягивается в синхронизм.

    Пуск в ход синхронного двигателя

    А

    В

    С

    Перед включением обмотки статора в сеть

     

     

     

     

     

     

     

     

    обмотка ротора замыкается на сопротивление, а

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    постоянный ток в нее не подается.

    S1

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    После включения обмотки статора в сеть возникает

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    вращающееся магнитное поле, которое индуктирует

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    токи в пусковой обмотке.

     

     

     

     

     

     

     

     

    В результате возникает асинхронный вращающий

     

     

     

     

     

     

     

     

    момент, разгоняющий ротор до частоты вращения

    n2 = n1(1-S), близкой к синхронной.

    Затем ОВ ротора отключается от сопротивления и подключается к источнику постоянного тока.

     

     

     

     

     

     

     

    При этом возникает обычный для синхронной

     

     

     

     

     

     

     

    машины момент взаимодействия вращающегося

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    S2

    поля статора и полюсов ротора и СД втягивается

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    в синхронизм.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    При вращении ротора с частотой n1 токи в пуско-

     

     

     

     

     

     

     

    вой обмотке не наводятся и она не участвует в

     

     

    +

     

     

     

    работе машины.

     

     

    Пускать СД с разомкнутой ОВ нельзя, т.к. при S=1 и значительном числе

    витков в ОВ в ней наводится ЭДС, которая может достигать больших значений, что может вызвать пробой изоляции.

    Потери энергии и КПД синхронных машин

    Потери энергии P : основные и добавочные.

    Основные потери: электрические, магнитные, механические.

    1)Электрические потери возникают при протекании электрического тока по обмоткам статора и ротора и приводят к их нагреву

    2)Магнитные потери: Pм Pгист Pв.т. — потери на гистерезис и вихревые токи имеют место только в сердечнике статора при его перемагничивании.

    Ротор вращается синхронно с магнитным полем и не перемагничивается.

    3) Механические потери Pмех — потери на преодоление сил трения в подшип- никах, в скользящем контакте и сил трения вращающихся частей о воздух, т.е. вентиляционные потери.

    Добавочные потери Pдоб — включают в себя все виды трудноучитываемых потерь, вызванных пульсациями магнитного поля, действием высших гармоник, вихревыми токами в ряде частей машины и другими причинами.

    Коэффициент полезного действия

     

    г 1

    P

    .

     

    для синхронного генератора

     

    P1ном P

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    где P1

    m1U1

    I1

    cos 1

    — активная мощность на нагрузке.

    ном

    ном

    ном

     

     

     

     

     

    Потери энергии и КПД синхронных машин

    Коэффициент полезного действия

    г

    1

    P

    .

    для синхронного двигателя

    P1

     

     

     

     

     

     

    ном

     

     

     

     

     

     

    где P1ном — активная мощность потребляемая синхронным двигателем из сети.

    Коэффициент полезного действия синхронной машины зависит как от

    величины нагрузки (коэффициента нагрузки ), так и от ее характера (cos 1)

    max

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    cos 1=1

    У синхронных машин с P <100 кВт

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    ном

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    cos 1<1

    max= (80÷90)%.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    У синхронных машин с Pном>100 кВт

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    max= (90÷99)%.

    0,6÷0,8

    Параллельная работа синхронных машин

    Включение синхронных генераторов на параллельную работу

    -На каждой электростанции установлено несколько генераторов, которые включаются параллельно на одну сеть.

    -В современных энергосистемах на общую сеть работают целый ряд электростанций.

    Благодаря такой параллельной работе нескольких СГ достигается

    -большая надежность энергоснабжения,

    -снижение мощности аварийного резерва и т.д.

    Все параллельно работающие синхронные генераторы должны отдавать

    в сеть ток одинаковой частоты f. Следовательно их частоты вращения должны быть обратно пропорциональны числу пар полюсов:

    n 60f

    , n

    2

    60f , n

    3

    60f

    и т. д.

    1

    p1

     

    p2

    p3

     

     

     

     

     

     

    если p1 = p2 = p3,

     

    то и n1 = n2 = n3

     

    Условие синхронизации:

    Чтобы избежать при включении СГ на параллельную работу с сетью

    чрезмерно большого броска тока и возникновения ударных электро- магнитных моментов необходимо отрегулировать режим работы СГ на

    холостом ходу перед его включением.

    Параллельная работа синхронных машин

    Совокупность этих подготовительных операций называют синхронизацией генератора.

    Идеальные условия включения:

    1) напряжение включаемого генератора Uг должно быть равно напряжению

    сети Uс;

    2) частота генератора fг должна равняться частоте сети fс;

    3) чередование фаз генератора и сети должно быть одинаково;

    4) напряжения генератора Uг и сети Uс должны совпадать по фазе.

     

     

     

     

     

    При этом векторы напряжений генератора и сети

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    UcА

     

    UгА

     

     

    совпадают и вращаются с одинаковой скоростью:

     

     

     

     

     

     

    =

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    0

     

     

     

     

    UгА

    UсА 0,

     

    UгВ

    UсВ 0,

     

    UгС

    UсС

     

     

     

    с

    г

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    UcС

     

     

     

     

    Неправильная синхронизация может привести

     

     

    В

    к серьезной аварии:

     

     

     

     

     

     

     

    UcВ

     

     

     

     

     

     

     

    UгС

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Если напряжения генератора Uг и сети Uс в момент включения находятся в

    противофазе, то это эквивалентно КЗ при удвоенном напряжении

    и при

    включении ток достигает 2Iкз, возникают ударные электромагнитные силы и

    Параллельная работа синхронных машин

    Синхронные режимы параллельной работы синхронных машин

    Предположим, что сеть имеет бесконечную мощность, Uс = const и fс = const.

    Тогда напряжение параллельно работающего генера-

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    тора Uг = Uс и если СГ – неявнополюсная машина,

    I

     

    Е

     

    U ,

     

     

    то пренебрегая rя получим

     

     

    jxd

     

    jxd

     

     

     

     

     

     

    1) Изменение реактивной мощности. Режим синхронного компенсатора

    а) Если условия синхронизации выполнены и СГ включен на параллельную

     

     

    и , следовательно, I = 0 и машина не принимает

    работу с сетью, то Е Uс

    никакой нагрузки.

     

     

    E U

    900

     

    б) Если после синхронизации увеличить ток возбуждения у

     

    СГ (перевозбудить машину), то

    Е

    U

    и, следовательно,

     

    возникает ток, отстающий от

    U

    и от

    Е

    на 900.

     

     

     

    с и

     

     

     

     

     

    I

    Машина будет отдавать в сеть индуктивный ток

    и реактивную мощность

     

     

     

     

     

     

     

    Параллельная работа синхронных машин

     

     

     

     

     

     

    б) Если после синхронизации уменьшить ток возбуждения

     

     

     

     

     

     

     

    U

     

     

    U

    у СГ (машина недовозбуждена), то

     

     

    и, следова-

     

     

     

     

     

    с

    Е Uс

     

    E

     

     

    тельно, возникает ток, отстающий от

    U

     

     

     

     

     

     

     

    , но опережающий

     

     

     

     

     

     

     

     

    .

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Е

    и Uс на 90

    0

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    900

     

     

     

     

    Машина будет отдавать в сеть емкостный ток и

    I

     

     

     

     

     

    потреблять из сети реактивную мощность.

     

     

     

     

    Т.о. перевозбужденная синхронная машина по отношению к

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    сети эквивалентна емкости, а недовозбужденная машина –

     

     

     

     

    эквивалентна индуктивности.

     

     

     

     

     

    Синхронная машина, не несущая активной нагрузки и загруженная лишь реактивным током, называется синхронным компенсатором.

    Синхронные компенсаторы применяются для компенсации коэффициента мощности и поддержания нормального уровня напряжения в сети.

    В районе большой промышленной нагрузки перевозбужденный синхронный компенсатор будет снабжать асинхронные двигатели реактивной мощностью, а генераторы электростанции будут разгружены от этой мощности.

    Параллельная работа синхронных машин

    2) Изменение активной мощности. Режим генератора и двигателя.

    Чтобы включенный на параллельную работу СГ принял на себя активную нагрузку и работал в режиме генератора необходимо увеличить движущий механический момент (например, увеличив поступление пара в турбину).

     

     

     

    Вектора ЭДС генератора «забегут» вперед на угол

    U

     

     

     

     

    и возникнет ток, отстающий от

    на 90, но при этом

     

     

     

    U

     

     

    с

     

     

    U

     

     

    E

     

     

    -900 < < 900.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    При этом P m1U I cos 1

    0, т.е. машина

    I

     

     

    отдает активную мощность в сеть.

     

     

     

     

     

     

     

     

    U

     

     

     

     

     

     

     

     

    Если притормозить ротор СГ, создав на валу механи-

     

     

     

     

     

     

     

     

    ческую нагрузку, то ЭДС генератора будут отставать от Uс на

    E

     

     

    угол и возникнет ток отстающий от

     

     

     

    U на 90, но при

     

     

    этом 900 < < 2700.

     

     

     

     

     

    При этом P m1U I cos 1 0, т.е. машина работает в

    I

     

     

    режиме двигателя, потребляя активную мощность из сети.

     

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.