КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ СИНХРОННЫХ МАШИН

СОДЕРЖАНИЕ

1 КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ СИНХРОННЫХ

МАШИН............................................................................................................... 4

2 РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ В СИНХРОННОМ ГЕНЕРАТОРЕ.................................. 6

3 ВЕКТОРНЫЕ ДИАГРАММЫ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА................. 7

3.1 Диаграмма ЭДС синхронного генератора........................................... 7

3.2 Упрощенная векторная диаграмма синхронного генератора............ 9

4 ХАРАКТЕРИСТИКИ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ............................. 11

5 ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ................. 15

5.1 Способы включения синхронных генераторов на

параллельную работу............................................................................... 15

5.2 Зависимость тока якоря генератора от тока возбуждения

(U – образные характеристики)............................................................... 18

5.3 Электромагнитная мощность синхронного генератора,

работающего параллельно с мощной сетью........................................... 19

5.4 Угловая характеристика синхронного генератора........................... 21

6 НЕСИММЕТРИЧНЫЕ УСТАНОВИВШИЕСЯ РЕЖИМЫ РАБОТЫ

СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ..................................................................... 23

7 СИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ...................................................................... 25

8 ТЕСТЫ............................................................................................................. 28

9 ЗАДАЧИ.......................................................................................................... 31

10 КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ. ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК

СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА..................................................................... 40

ЛИТЕРАТУРА.................................................................................................... 48

КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ СИНХРОННЫХ МАШИН

Основными элементами конструкции синхронных машин является

статор, ротор, подшипниковые щиты, возбудитель. В зависимости от

расположения трехфазной обмотки (якорная) и обмотки возбуждения

(индукторная И1 – И2) изготовляют машины нормального и обращенного

исполнения.

В машинах нормального исполнения трехфазная якорная обмотка

расположена на статоре (неподвижной части машины), а обмотка

возбуждения – на роторе. Якорная обмотка – это обмотка, в которой

наводится ЭДС под действием основного магнитного потока. Якорная

обмотка неподвижна, при этом проще отводить (или подводить к двигателю)

электрическую энергию от генератора. Обмотка возбуждения (И1 – И2)

создает магнитный поток, она находится на роторе. Роторы по конструкции

изготовляют явнополюсными (для тихоходных машин n ≤ 1500 об/мин) и

неявнополюсными (n = 3000 об/мин). У неявнополюсных роторов

магнитопровод цилиндрический, на его внешней поверхности имеются пазы

для укладки обмотки возбуждения. Пазы занимают 2/3 поверхности ротора;

остальная часть, два больших зубца, образуют два полюса. Неявнополюсные

роторы имеют малый диаметр, но большой осевой размер. Такие роторы

применяются в быстроходных (n = 3000 об/мин) машинах, в основном в

турбогенераторах.

Обмотка возбуждения генератора питается через контактные кольца

постоянным током, поступающим от возбудителя, представляющего собой

генератор постоянного тока параллельного возбуждения.

Принцип действия генераторов основан на законе электромагнитной

индукции: при изменении магнитного потока, который пересекает обмотку

якоря, в последней наводится ЭДС.

В машинах обращенного исполнения обмотку якоря синхронной

машины располагают на роторе, а обмотку возбуждения – на статоре. Такие

синхронные машины изготовляют на мощности до 50 кВт. При этом

совмещают возбудитель и синхронную машину, укладывая обмотку якоря

возбудителя в те же пазы ротора, где находится обмотка якоря синхронной

машины.

Выводы обмотки якоря синхронной машины, соединенной в звезду

присоединяют к контактным кольцам, расположенным с торца ротора. Через

контактные кольца и щетки осуществляется соединение обмотки якоря с

внешней сетью.

Обмотка якоря возбудителя присоединяется к коллектору, который

находится на роторе рядом с контактными кольцами. С коллектора

постоянный ток подается в обмотку возбуждения, расположенную _______на

статоре. Так как синхронная машина и возбудитель совмещены, то обмотка

возбуждения, расположенная на статоре, является общей для синхронной

машины и возбудителя. Возбудитель представляет собой генератор

постоянного тока с самовозбуждением.

Принцип действия синхронных двигателей основан на взаимодействии

вращающегося магнитного потока обмотки возбуждения (индукторной И1 –

И2) и тока якорной обмотки. При этом возникают электромагнитные силы,

действующие на проводники с токами в магнитном поле, и вращающий

момент, который вращает ротор в сторону вращения магнитного поля с той

же частотой вращения, что и магнитное поле, т.е. частота вращения ротора n

равна частоте вращения магнитного поля n=n1 (синхронно – значит

одновременно).

Поиск по сайту: