Синхронды қозғалтқыштар

 

Синхронды қозғалтқыштың жұмыс істеу принципі

Синхронды машина желіден электр энергияны тұтынып алып оны механикалық энергиясына түрлендірсе, онда бұл машина қозғалтқыш ережеде жұмыс істейді.

7.29-сурет. Қозғалтқыш ережеде синхронды машинаның жұмысы

 

7.30-сурет. Синхронды қозғалтқыштың векторлық диаграмасы

. (7.45)

Пайдалы иінкүштің әрекетімен өндіріс механизмдер жұмысқа қосылды.

Айқындалған полюсті синхронды қозғалтқыштың электромагнит иінкүші (18.6), айқындамаған формулалар арқылы табылады.

Синхронды қозғалтқыштың бұрыштық сипаттамалары координат біліктерде үшінші квадратына жатады, ал бұрыш және М_ЭМ иінкүш теріс мағыналы болады (20.3- сурет).

Максимальді иінкүштің номиналды иінкүшке қатынасы синхронды қозғалтқыштың аса жүктеме қабілеттілігін белгілейді

. (7.46)

 

7.31- сурет. Синхронды қозғалтқыштың бұрыштық сипаттамалары.

Әдетте аса жүктеме қабілеттік .

Синхронды қозғалтқыштың роторы тек синхронды жиілікпен айналады.

 

Синхронды қозғалтқышты жұмыс сипаттамалары

Синхронды қозғалтқыштың жұмыс сипаттамалары дегеніміз n₂ айналу жиіліктің, Р₁ тұтыну М_n пайдалы иінкүштің, қуат коэфициенттің, І₁ статор тогының Р₂ пайдалы қуаттан тәуелдіктерін айтады (20.4-сурет).

 

 

7.32-сурет. Синхронды қозғалтқыштың жұмыс сипатамалары.

 

Ротордың айналу жиілігі n₂ тұрақты болғандықтан сипаттама абсцисс білігіне параллельді түзу сызық. Ротордың білігіндегі пайдалы иінкүш болғандықтан сипаттама координат басынан шыққан түзу сызық. Желіден алынған қуат , ал біліктегі жүктеме өскенде қуат шығындар өседі. Сол себептен, сипаттама жоғары жаққа кішкене қисаяды.

Сипаттама бос жүріс ережедегі қозғалтқыштың қоздыру мінезінен тәуелді. Егер де болса, онда жүктеме өскенде азаяды. Статор тоғы , ал азайғанда ток тез өседі. Синхронды қозғалтқыштың асыра жүктеме қабілеттігі болғандықтан тең болады.

 

Синхронды қозғалтқышты орнынан жіберу

Ротордың едәуір инерциясы болғандықтан (ротордың салмағы 400 кг дейін жетеді) статордың айналма өрісі оны бірден электрін әкете алмайды, ал сол себептен қозғалтқышты желіге қосу арқылы орнынан жіберу мүмкін емес. Статор өрісінің айналу жиілігі лезде орнайды: сол себептен статор мен ротор арасындағы тұрақты магнит байланыс болмайды. Синхронды қозғалтқышты орнынан жіберу үшін арнаулы әдістер қолданады. Олардың маңызы: алдымен роторды синхронды айналу жиілігіне жақындату. Бұл жағдайда статор мен ротордың арасында тұрақты магнит байланыс пайда болады.

Қазіргі уақытта синхронды қозғалтқышты орнынан жіберудің негізгі әдісі - асинхронды жіберу. Бұл әдісті ротор полюстерінің ұштықтарында жіберу орама (клетка) болғанда ғана пайдалануға болады (7.33-сурет).

 

7.33-сурет. Синхронды қозғалтқышты асинхронды жіберу

 

Алдымен қоздырылмаған қозғалтқышты желіге қосады. Үшфазалы сатаор орамасын желіге қосқанда айналмалы магнит өрісі пайдалы болады. Бүл өріс І₂ ротор тогын тудыратын ЭҚК- ті индукциялайды. Ток І₂ статор өрісімен әрекеттестік арқылы F_ЭМ механикалық күшті тудырады. Осы күш М_ЭМ иінлүшті құрады, ал ол роторды айналдыруын бастайды. Ротордың жылдамдығы синхронды жылдамдыққа жақындағанда () қоздыру ораманы тұрақты токқа қосады. Пайдалы болған синхронды мінкүш роторды тартып синхронизмге кіргізеді. Қозғалтқыштың әлде де синхронизмге кіретін жағдайы бар кездегі жүктеме иінкүш қозғалтқыштың синхронизмге кіру иінкүші М_К деп аталады.

Статордың магнит өрісі қозғалтқышты орнымен жіберу кезде қоздыру орамамен синхронды жылдамдықпен кесіп өтеді де сол орамада үлкен ЭҚК- ті индукциялайды. Сол себептен қоздыру ораманы асинхронды жіберу процесс кезінде ажыраған бойда қалдыруға болмайды. Қоздыру ораманың орам саны көп болғандықтан ЭҚК- тің мөлшері оқшаулама және жұмыс атқарып жүрген персоналға қауып болады. Мұндай жағдайды келтірмеу үшін жіберу кезде қоздыру ораманы өзінің кедергісінң шамасынан 10 есе үлкен R активтік кедергіге бекітеді.