|
2.10.3.
Синхронные машины
Схема синхронной машины
показана на рис. 2.24. Синхронная машина отличается от асинхронной тем, что
ток в обмотке ротора появляется не при вращении ее в магнитном поле статора,
а подводится к ней от постороннего источника постоянного тока. Статор синхронной
машины выполнен так же, как и асинхронной, и на нем обычно расположена трехфазная
обмотка. Обмотка ротора образует магнитную систему с тем же числом полюсов 2р,
что и у статора. Она создает магнитный поток возбуждения и называется обмоткой
возбуждения. Вращающаяся обмотка ротора соединяется с внешней
цепью источника постоянного
тока с помощью контактных колец и щеток. При вращении ротора с частотой n2 его
магнитное поле возбуждения наводит в статоре ЭДС E1, частота которой
f1=p*n2/60
При подсоединении обмотки
статора к нагрузке протекающий по ней ток будет создавать магнитный поток, частота
вращения которого
n1=60f1/p
Из сравнения этих выражений
видно, что п1 =n2 т. е. магнитные поля статора и ротора вращаются с одинаковой
частотой, поэтому такие машины называются синхронными.
Рис. 2.24.
Схема синхронной машины:
В —
обмотка возбуждения, Uв — напряжение В цепи возбуждения
Результирующий магнитный
поток создается совместным действием обмоток возбуждения и статора и вращается
с той же частотой, что и ротор.
Обмотка якоря в синхронной
машине — обмотка, в которой индуцируется ЭДС и к которой присоединяется нагрузка.
Индуктор в синхронной машине
— часть машины, на которой расположена обмотка возбуждения.
В схеме на рис. 2.24 статор
является якорем, а ротор — индуктором, но может быть и обращенная схема, в которой
статор — индуктор и ротор — якорь.
Синхронная машина может
работать генератором или двигателем.
В машине с неподвижным
якорем применяются две разновидности
ротора: явнополюсный ротор имеет явно выраженные полюсы, неявнополюсный ротор
не имеет явно выраженных полюсов.
Постоянный ток в обмотку
возбуждения синхронной машины может подаваться от специального генератора постоянного
тока, установленного на валу машины и называемого возбудителем, или от сети
через полупроводниковый выпрямитель.
Наибольшее распространение
получил генераторный режим работы синхронных машин, и почти вся электроэнергия
вырабатывается синхронными генераторами.
Синхронные двигатели применяются
при мощности более 600 кВт и до 1 кВт как микродвигатели.
Синхронные генераторы на
напряжение до 1000 В применяются в агрегатах для автономных систем электроснабжения.
Данные некоторых таких генераторов приведены в табл. 2.42. Агрегаты с этими
генераторами могут быть стационарными и передвижными. Большинство агрегатов
применяются с дизельными двигателями, но приводом их могут быть газовые турбины,
электродвигатели и бензиновые двигатели.
Неисправности синхронных
машин приведены в табл. 2.44.
Таблица
2.42 СИНХРОННЫЕ
ЯВНОПОЛЮСНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ДЛЯ АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
| 
