Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Магнитная система синхронных машин (СМ).

Применение.

Синхронные машины (СМ) относятся к категории высокообратимых, т.е. они эффективно работают как в двигательном, так и в генераторном режимах. При этом синхронные машины (СМ) вырабатывают практически

100% электроэнергии переменного напряжения (синхронные генераторы (СГ) общепромышленного применения, турбогенераторы, гидрогенераторы). Синхронные двигатели (СД) используются в широком диапазоне электроприводов. И при этом в диапазоне мощностей выше 100 кВт, они вытесняют асинхронные двигатели (АД) из-за более благоприятного воздействия на сеть, ввиду возможности регулировать реактивную мощность Q (повышать cos u энергосистемы).

Конструкция.

Как любая электрическая машина, синхронная машина (СМ) состоит из двух узлов: статорного и роторного.

Статор состоит из толстостенного корпуса, выполненного из магнитопроводящего материала, подшипниковых щитов, двух пар подшипниковых крыш, клеммной коробки. Пакет статора так же, как и в асинхронном двигателе (АД), шихтованный с выштампанованными пазами, в которые укладывается обмотка статора (обмотка якоря).

Ротор (индуктор) состоит из вала, втулки и полюсов индуктора. На полюсах индуктора располагается обмотка индуктора (обмотка возбуждения), питаемая постоянным током. Существует две модификации ротора: явнополюсная (гидрогенератор) и неявнополюсная (турбогенератор).

(гидрогенератор) (турбогенератор)

Принцип действия.

А). Режим генератора.

Ротор синхронного генератора (СГ) приводится во вращение специальным приводным двигателем. Постоянное напряжение подается на обмотку индуктора. Вращающееся поле индуктора, воздействует через зазор на проводники статора (якоря), наводя в них ЭДС. Если замкнуть выводные клеммы на сеть (нагрузку), то в нее от синхронного генератора (СГ) будет отдаваться переменное напряжение, а по обмотке якоря будет протекать ток.

Б). Режим двигателя.

К статору подводится питание от трехфазной цепи. При протекании токов по трем фазным обмоткам статора, сдвинутым друг относительно друга на 120° в пространстве, создается вращающееся электромагнитное поле статора (в момент пуска обмотка возбуждения должна быть отключена или зашунтирована большим сопротивлением). Воздействие через зазор на короткозамкнутую демпферную обмотку ротора, первичное поле статора наводит в ней ЭДС.

В демпферной обмотке наводятся электромагнитные силы, которые и приводят ротор во вращение (т.е. точно так же, как и в асинхронном двигателе (АД)). При этом ротор вращается с некоторым скольжением, как в асинхронном двигателе (АД). При достижении скорости вращения ротора, близкой к скорости вращения поля статора (якоря), на индуктор подается постоянное напряжение и ротор втягивается синхронно со строго постоянной скоростью n.

Магнитная система синхронных машин (СМ).

Расчет магнитной цепи проводится для определения намагничивающей силы обмотки возбуждения. Намагничивающая сила обмотки возбуждения определяет параметры обмотки возбуждения, необходимые для достижения требуемой величины ЭДС Х.Х. При этом задается, определяющий величину Е0, основной магнитный поток Ф0,величина которого в свою очередь зависит от величины номинальной входной мощности. Ограничениями при расчете являются величины магнитной индукции на участках магнитной цепи. В процессе расчета подбираются такие сечения участков магнитной цепи, чтобы индукции в них были наилучшими с точки зрения магнитной проводимости и рационального использования активных материалов. На основании полученных значений индукции на участках определяют соответствующие им значения магнитной напряженности по кривым B=µH. Умножив значения Hi (А/м) на длины силовых линий магнитного потока через эти участки li(м), получим значения намагничивающей силы на отдельных участках цепи