Схемы включения, статические характеристики и режимы работы синхронного двигателя


Статор СД, схема включения которого приведена на рис. 141, а, выполняется аналогично статору асинхронного двигателя с трех­фазной обмоткой, подключаемой к сети переменного тока. Ротор СД имеет обмотки возбуждения и пусковую короткозамкнутую в виде беличьей клетки. Конструктивно ротор СД может быть явно- полюсным и неявнополюсным в виде цилиндра. В качестве источ­ника для питания обмотки возбуждения чаще всего используется генератор постоянного тока 2 небольшой мощности (0,3... 3% от мощности СД), называемый возбудителем, который устанавлива­ется на одном валу с двигателем 1. Регулирование тока возбужде­ния двигателя Iв. д осуществляется изменением с помощью резисто­ра 3 тока Iв. в возбуждения возбудителя 4. Отметим, что в со­временных схемах автоматического регулирования возбуждения (АРВ) СД широко применяются тиристорные управляемые выпря­мители (тиристорные возбудители). Замена электромашинного возбудителя СД на тиристорный управляемый выпрямитель повышает быстродействие АРВ, поскольку с учетом реального времени переходных процессов системы возбуждения управляемый выпрямитель можно считать безынерционным звеном.

 

Рис.141. Схема включения (а) и механические характеристики (б) СД

 

Вращающий момент СД обусловлен взаимодействием вращаю­щегося магнитного поля, создаваемого обмотками статора, и маг­нитного поля, создаваемого обмоткой возбуждения или постоян­ными магнитами на роторе. Взаимодействие этих полей может со­здать постоянный по направлению вращающий момент СД только в том случае, когда ротор будет вращаться со скоростью магнитного поля Ω1 = 2πf1/pп, т.е. синхронно с вращающимся полем. Таким образом, механическая характеристика СД Ω(М) (см. рис. 141, б) представляет собой горизонтальную линию с ординатой Ω1, которая имеет место до некоторо­го максимального момента нагрузки Мmах, превышение которого приводит к выпадению СД из синхронизма, т. е. к нарушению синхронного вращения ротора и магнитного поля.

 

 

Рис.142. Угловая характеристика СД

 

Для определения максимального момента нагрузки Мmах, до ко­торого сохраняется синхронная работа двигателя с сетью, служит угловая характеристика СД (рис. 142). Она отражает зависимость момента М от угла сдвига θ между векторами ЭДС статора Е и фаз­ного напряжения сети Uф.

Момент трехфазного СД представляет собой синусоидальную функцию угла θ:

 

М = 3UфEsinθ/(Ω1x1) = Мmах sinθ, (254)

где Uф - фазное значение напряжения сети; Е - ЭДС в обмотке ста­тора СД; х1 - индуктивное сопротивление фазы обмотки СД; Ω1 - скорость вращения магнитного поля.

Максимального значения момент СД достигает при θ = π/2. Угол сдвига характеризует собой перегрузочную способность СД: при больших значениях угла θ двигатель выпадает из синхронизма, при не­больших - его работа устойчива. Номинальные значения угла θном составляют обычно 25о-30°, им соответствует номинальный мо­мент Мном, и кратность максимального момента в этом случае

λм = Мmax /Мном =2-2,5.

СД может работать во всех основных энергетических режимах: двигательном и генераторном, с сетью и независимо от сети.

 



Дата добавления: 2019-02-08; просмотров: 1869;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.008 сек.