3. Синхронные машины icon

3. Синхронные машины



Название3. Синхронные машины
страница1/13
Дата конвертации08.06.2013
Размер0.82 Mb.
ТипДокументы
скачать >>>
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

3. Синхронные машины


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. , об/мин, где p- число пар полюсов обмотки статора.

Синхронный генератор является основным типом генератора переменного тока, применяемым в процессе производства электроэнергии (рис.3.1).

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.



Рис. 3.1

1 - контактные кольца; 2 - щеткодержатели; 3 - полюсная катушка ротора; 4 - полюсный наконечник; 5 - сердечник статора; 6 - вентилятор; 7 - вал
^

3.1. Устройство и принцип действия синхронной машины


По своей конструкции синхронные машины подразделяются на явнополюсные и неявнополюсные (рис.3.2).

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. На рис.3.2 условно показаны только клеммы начал фаз А, В, С обмотки якоря.



Рис. 3.2

1 - 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 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.
^

3.2. Магнитное поле обмотки возбуждения синхронной машины


Явнополюсная машина. На рис. 3.3,а изображено магнитное поле обмотки возбуждения в воздушном зазоре явнополюсной синхронной машины на протяжении полюсного деления. Распределение магнитной индукции поля обмотки возбуждения на внутренней поверхности якоря представлено на рис. 3.3,б. Реальное распределение (1) магнитной индукции , вследствие несинусоидальности, можно разложить на основную (2) и высшие гармонические составляющие.



Рис.3.4 Рис. 3.3


Выше названные гармоники поля обмотки возбуждения индуктируют в обмотке якоря основную и высшие гармоники ЭДС. Высшие гармоники ЭДС малы, так как малы соответствующие им гармоники магнитной индукции поля обмотки возбуждения, а также и из-за укорочения шага обмотки якоря и ее распределения.

Амплитуда основной гармоники поля равна

,

где - амплитуда реального распределения индукции поля обмотки возбуждения; - коэффициент формы поля обмотки возбуждения; - минимальный воздушный зазор; - максимальный воздушный зазор; - длина дуги полюсного наконечника;a - коэффициент полюсной дуги; - магнитная проницаемость воздуха; - коэффициент воздушного зазора; - коэффициент насыщения магнитной цепи по продольной оси (продольная ось d совпадает с продольной осью симметрии каждого полюса индуктора, поперечная ось q посередине между соседними главными полюсами); - магнитодвижущая сила (МДС) полюса обмотки возбуждения; wf, if - число витков и ток обмотки возбуждения.

Обычно , , что позволяет обеспечить высокие значения коэффициента формы поля обмотки возбуждения

^ Неявнополюсная машина. На рис.3.4,а изображено магнитное поле обмотки возбуждения в воздушном зазоре неявнополюсной синхронной машины на протяжении полюсного деления. Распределение магнитной индукции поля обмотки возбуждения на внутренней поверхности якоря представлено на рис.3.4,б. Реальное распределение (1) магнитной индукции имеет вид трапеции, которое можно разложить на основную (2) и высшие гармонические составляющие.

Амплитуда основной гармоники поля обмотки возбуждения

,

где - коэффициент формы поля обмотки возбуждения; - обмоточный коэффициент обмотки возбуждения; y - отношение числа пазов обмотки возбуждения к полному числу пазовых делений наружной поверхности индуктора. Обычно , что позволяет получить
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13




Похожие:

3. Синхронные машины iconСинхронные машины Цикл лекций в курсе «Электрические машины»
Синхронной называется электрическая машина переменного тока, в которой частота вращения ротора ровна частоте вращения магнитного...
3. Синхронные машины iconБюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
Кореквизиты: «Горные машины и оборудование», «Транспортные машины», Стационарные машины», «Механическое оборудование карьеров», «Эксплуатация...
3. Синхронные машины iconРабочая программа дисциплины основы горного дела
Кореквизиты: «Горные машины и оборудование», «Транспортные машины», Стационарные машины», «Механическое оборудование карьеров», «Эксплуатация...
3. Синхронные машины iconПредмет Микросхемотехника Задание по теме «Двоичные счетчики»
В качестве элементной базы использовать динамические синхронные триггеры jk типа
3. Синхронные машины iconДокументи
1. /151000.62 Технологические машины и оборудование Машины и оборудование нефтяных и газовых...
3. Синхронные машины iconДокументи
1. /151000.62 Технологические машины и оборудование Машины и оборудование нефтяных и газовых...
3. Синхронные машины iconKomplettlieferung (Maschine nicht geteilt)
Вес упаковочной машины колеблется в зависимости от модели (от ширины пленки и длины машины) от 2000 до 7000 кг
3. Синхронные машины iconАсинхронные машины Цикл лекций в курсе «Электрические машины»
Токи во вторичной обмотке появляются в результате индукции. Их частота f2 является функцией частоты вращения ротора
3. Синхронные машины iconМашины с электрическим приводом
Многоопорные электрифицированные дождевальные машины «Днепр», «Кубань», «Коломенка», а также колесные трубопроводы дкн-80 и ткс-90...
3. Синхронные машины iconТс работа и мощность тока
В паспорте электродвигателя швейной машины написано «220 В; 0,5 А». Чему равна мощность двигателя машины?
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы