Пристрій двигуна

§89. Синхронний двигун, принцип дії і пристрій синхронного двигуна .

10.09.2015

Електро техніка
§89. Синхронний двигун, принцип дії і пристрій синхронного двигуна

Синхронний двигун. Принцип дії і пристрій. Синхронний двигун може працювати в якості генератора і двигуна. Синхронний двигун виконаний так само, як і синхронний генератор. Його обмотка якоря I (рис. 291, а) підключена до джерела трифазного змінного струму; в обмотку збудження 2 подається від стороннього джерела постійний струм. Завдяки взаємодії обертового магнітного поля 4, створеного трифазною обмоткою якоря, і поля, створеного обмоткою збудження, виникає електромагнітний момент М (рис. 291,б), що приводить в обертання ротор 3. Проте в синхронному двигуні на відміну від асинхронного ротор буде розганятися до частоти обертання n = n1. з якої обертається магнітне поле (до синхронної частоти обертання). Пояснення-

з’єднування це тим, що струм в обмотку ротора подається від стороннього джерела, а не індукується в ньому магнітним полем статора і, отже, не залежить від частоти обертання вала двигуна. Характерною особливістю синхронного двигуна є постійна частота обертання його ротора незалежно від навантаження.

Електромагнітний момент. Електромагнітний момент в синхронному двигуні виникає в результаті взаємодії магнітного потоку ротора (потоку збудження Ф ) з обертовим магнітним полем, створюваним трифазним струмом, що протікає по обмотці якоря (потоком якоря Ф ). При холостому ході машини осі магнітних полів статора і ротора збігаються (рис. 292,а). Тому електромагнітні сили I, які виникають між «полюсами» полюсами статора і ротора, спрямовані радіально (рис. 292, б) і електромагнітний момент машини дорівнює нулю. При роботі машини в руховому режимі (рис. 292, в і г) її ротор під дією прикладеного до валу зовнішнього навантажувального моменту Мвн зміщується на деякий кут 0 проти напрямку обертання. У цьому випадку в результаті електромагнітної взаємодії між ротором і статором створюються електромагнітні сили I, спрямовані по напрямку обертання, тобто утворюється обертаючий електромагнітний момент М, який прагне подолати дію зовнішнього моменту Мвн. Максимум моменту Мmax

відповідає куту. = 90°, коли осі полюсів ротора розташовані між осями «полюсів» статора.

Якщо навантажувальний момент Мвн. прикладений до валу електродвигуна, стане більше Мmax. то двигун під дією зовнішнього моменту Мвн зупиняється; при цьому по обмотці якоря нерухомого двигуна буде протікати дуже великий струм. Цей режим називається випадінням із синхронізму, він є аварійним і не повинен допускатися.

При роботі машини в генераторному режимі (рис. 292, д і е) ротор під дією прикладеного до валу зовнішнього моменту Мвн зміщується на кут. по напрямку обертання. При цьому створюються електромагнітні сили, спрямовані проти обертання, тобто утворюється гальмівний електромагнітний момент М. Таким чином, при зміні значення і напрямку зовнішнього моменту на валу ротора Мвн змінюється лише кут. між осями полів статора і ротора, в той час як в асинхронній машині в цьому випадку змінюється частота обертання ротора.

Пуск в хід і регулювання частоти обертання. Синхронний двигун не має початкового пускового моменту. Якщо підключити обмотку якоря до мережі змінного струму, коли ротор нерухомий, а по обмотці збудження проходить постійний струм, то за один період зміни струму електромагнітний момент буде двічі змінювати свій напрямок, тобто середній момент за період дорівнює нулю. Отже, для пуску в хід синхронного двигуна необхідно розігнати його ротор за допомогою зовнішнього моменту до частоти обертання, близької до синхронної. Для цієї мети застосовують метод асинхронного пуску. Синхронний двигун пускають в хід як асинхронний, для чого його постачають спеціальної короткозамкненої пусковою обмоткою 3 (рис. 293). У полюсні наконечники ротора 2 синхронного двигуна закладають мідні або латунні стрижні, замкнуті накоротко двома торцевими кільцями. Пускова обмотка виконана подібно білячої клітки асинхронної машини, але займає лише частину окружності ротора. В деяких двигунах спеціальна короткозамкнутая обмотка

Рис. 294 Пристрій пусковій обмотці синхронного двигуна: 1 — ротор; 2 — стержні; 3 — кільце; 4 — обмотка збудження

Короткий опис статті: пристрій двигуна Синхронний двигун. Принцип дії і пристрій двигуна. Пуск в хід і регулювання частоти обертання синхронного двигуна, Схема асинхронного двигуна

Джерело: §89. Синхронний двигун, принцип дії і пристрій синхронного двигуна | Електротехніка

Також ви можете прочитати