Синхронный двигатель Выполнил Шагеев Артур Гр ПКМ-09

Синхронный двигатель Выполнил: Шагеев Артур Гр. ПКМ-09

Синхронная машина — это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой равна частоте вращения магнитного поля в воздушном зазоре Рис. 1 Устройство синхронной машины 1 – корпус; 2 – сердечник статора; 3 – обмотка статора; 4– ротор; 5 – вентилятор; 6 – выводы обмотки статора; 7 – контактные кольца; 8 – щетки; 9 – возбудитель.

Рис. 3 Электрическая схема синхронной машины(а) и ее условное графическое обозначение на схемах(б): 1 -обмотка статора; 2 -обмотка ротора ; 3 -контактные кольца ; 4 -щетки ; 5 -источник постоянного напряжения

Конструктивная схема синхронной машины с неподвижным и вращающимся якорем: 1 - якорь; 2 - обмотка якоря; 3 - полюсы индуктора; 4 - обмотка возбуждения; 5 - кольца и щетки

Рис 4. Поперечное сечение явнополюсного (а) и неявнополюсного (б) роторов: 1 -полюс; 2 -обмотка возбуждения ; 3 -полюсный наконечник

Рис 5. Конструкции неявнополюсного ротора (а) и явнополюсных роторов (б, в): 1 -контактные кольца 2 -кольцевые бандажи 3 ротор 4 металлические клинья 5 -вентилятюр 6 -вал 7 -катушки обмотки возбуждения 8 -полюсы 9 -пусковая асинхронная обмотка

Рис 6. Результирующее магнитное поле машины и положение ротора относительно него в режиме двигателя с нагрузкой на валу

Рис. 7 Модель диск-кольцо-аналог синхронного двигателя

Рис. 8 Схема замещения фазы синхронного двигателя На основании схемы замещения по второму закону Кирхгофа можно записать уравнения электрического состояния фазы статора двигателя

Рис 9. Векторная диаграмма нагруженного перевозбужденного синхронного двигателя

Угловая характеристика синхронного двигателя-это зависимость электромагнитной мощности P или электромагнитного момента М от угла рассогласования θ Угловая характеристика аналитический описывается выражением:

Амплитуда угловой характеристики характеризует перегрузочную способность синхронного двигателя или предел его статической устойчивости а синхронизме:

Синхронный двигатель обладает свойством саморегулирования: при изменении момента сопротивления на валу изменяется угол рассогласования θ и электромагнитный вращающий момент становится равным моменту сопротивления Рис. 11 Угловая характеристика синхронного двигателя

Постоянство напряжения в сети , от которой работает синхронный двигатель, обуславливает постоянство в нем результирующего потокосцепления. Поэтому регулирование тока возбуждения ротора при М=const приводит к изменению значения тока статора двигателя и его фазы. Таким образом, коэффициент мощности синхронных двигателей можно регулировать, что является их важной особенностью Рис. 12 Векторные диаграммы синхронного двигателя при регулировании тока возбуждения Рис. 13 V-образные характеристики синхронного двигателя

Перевозбужденный синхронный двигатель, работающий без нагрузки на валу, называется синхронным компенсатором-потребителем емкостного тока. Рис. 9 Векторная диаграмма синхронного компенсатора

Рис. 14 Часть ротора синхронного двигателя с пусковой обмоткой. 1 стержни пусковой обмотки, 2 -полюсы Рис. 15 Пусковая механическая характеристика синхронного двигателя