Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


’арактеристики синхронных электродвигателей




 

—хема включени€ синхронной машины приведена на рис.2.19. ќтличительной особенностью синхронного электродвигател€ €вл€етс€ то, что на рабочем участке его скорость не зависит от нагрузки и определ€етс€ как

 

 

w = 2p f / р, (2.67)

 

 

 

 

–ис.2.19. —хема включени€ синхронной машины

 

где р Ц число пар полюсов;

f Ц частота напр€жени€ питани€.

ѕоэтому его механическа€ характеристика представл€ет из себ€ пр€мую линию, параллельную оси абсцисс (рис.2.20), то есть жесткость ее равна бесконечности. ќднако мгновенные значени€ скорости синхронного двигател€ могут отличатьс€ от скорости идеального холостого хода в результате отставани€ ротора от пол€ статора, например, при набросе или сбросе нагрузки на валу.

 

 
 

–ис.2.20. ћеханическа€ характеристика синхронной машины

«начительно больший интерес представл€ет собой углова€ характеристика синхронной машины Ц это зависимость ее момента от угла q сдвига фаз между Ёƒ— двигател€ и напр€жением сети: ћ = f (q), котора€ определ€етс€ из упрощенной векторной диаграммы, приведенной на рис.2.21.а, где

I* - вектор фазного тока статора;

E*, U*c Ц векторы фазных Ёƒ— инапр€жени€ статора соответственно;

’с Ц индуктивное сопротивление фазы статора;

j - угол сдвига между током и напр€жением статора;

q - угол сдвига между напр€жением и Ёƒ— статора.

ѕри построении диаграммы считаетс€, что машина €вл€етс€ не€внополюсной и активное сопротивление статора примерно равно нулю, то есть активна€ мощность, потребл€ема€ из сети, полностью передаетс€ на ротор двигател€, следовательно:

 

–с= 3 Uс I cosj.

ћ = –с / w о = 3 Uc I cosj / w о. (2.68)

 

»з рис. 2.21а следует

 

Uс cosj = ≈ cos(j -q),

а из треугольника ј¬— получаем:

 

cos(j -q) = Uc sin q / I ’с.

—ледовательно

Uс cosj = ≈ Uc sin q / I ’с.

ѕодставим это выражение в (2.68) и получим:

 

ћ = 3≈ Uc sin q / / w о ’с = ћм sin q. (2.69)

 

”равнение (2.69) описывает зависимость момента синхронной машины от угла q, график ее приведен на рис.2.21 б

«десь максимум момента имеет место при q = p /2. ¬еличина этого момента характеризует перегрузочную способность синхронной машины. ќбычно l = ћмакс / ћн = 2 Ц 3.

«она при q > p /2 €вл€етс€ зоной неустойчивой работы синхронного двигател€, когда он может выпасть из синхронизма. Ќоминальный угол q составл€ет 25 Ц 30 ∞.

≈сли синхронна€ машина имеет €вно выраженные полюса, то к моменту, определенному (2.69), добавл€етс€ реактивна€ составл€юща€ и тогда общий момент определ€етс€ как:

 

ћ = 3/ w о[Uc E sinq / ’ d + Uс2/2 (1/’ d Ц 1 / ’q) sin 2q ], (2.70)

где ’ d, ’q Ц индуктивные сопротивлени€ по продольной и поперечной ос€м соответственно.

 

 

а) б)

 

–ис.2.21. ¬екторна€ диаграмма и углова€ характеристика синхронной

машины

«ависимости тока синхронной машины от ее тока возбуждени€, приведенные на рис.2.22, называютс€ V - образными характеристиками.

 рива€ cosj = 1 €вл€етс€ регулировочной характеристикой электродвигател€; –1, –2, –3 Ц значени€ нагрузки. —лева от кривой cosj = 1 - двигатель недовозбужден и потребл€ет из сети индуктивную энергию; справа Ц перевозбужден и генерирует в сеть индуктивную энергию.

—лева V Ц образные кривые ограничиваютс€ услови€ми устойчивой синхронной работы, а справа Ц услови€ми нагрева машины.

 

 

–1 > –2 > –3

 

–ис.2.22. V Ц образные характеристики синхронной машины

 

ѕуск синхронной машины может осуществл€тьс€ с помощью вспомогательного двигател€, когда последний раскручивает его до скорости идеального холостого хода, или с помощью специальной пусковой обмотки (асинхронный пуск). Ќаиболее распространен асинхронный пуск. ƒл€ этого на роторе синхронной машины располагаетс€ специальна€ короткозамкнута€ пускова€ обмотка, и машина пускаетс€ как асинхронна€. ƒл€ защиты от перенапр€жений обмотка возбуждени€ замыкаетс€ на разр€дное сопротивление. ѕо услови€м нагрева короткозамкнутые обмотки не могут работать в продолжительном режиме и врем€ их работы не должно превышать 20 Ц 30 секунд.

“орможение синхронных машин осуществл€етс€ в режиме рекуперации или динамического торможени€. ƒл€ осуществлени€ динамического торможени€ в обмотку статора включаютс€ добавочные сопротивлени€, а в цепь ротора подаетс€ ток возбуждени€ (рис.2.23). ћеханические характеристики при этом имеют такой же вид, как и у асинхронных машин в режиме динамического торможени€.

 

–ис.2.23. —хема динамического торможени€

синхронной машины

 

—инхронные электродвигатели занимают в промышленности значительное место, так как, с учетом их компенсационной способности, имеют высокие энергетические показатели и сравнительно низкую стоимость.

¬ажной особенностью синхронных машин €вл€етс€ то, что они менее чувствительны к колебани€м напр€жени€ сети, чем асинхронные, так как их максимальный момент пропорционален напр€жению сети в отличие от асинхронных машин, чей момент пропорционален квадрату напр€жени€.  роме того, перегрузочна€ способность синхронного двигател€ может быть увеличена, в том числе и автоматически, за счет увеличени€ тока возбуждени€, например при резком возрастании нагрузки на валу.

“ехнико Ц экономический анализ [9] показывает, что стоимости асинхронных и синхронных машин средней мощности примерно равны, но при увеличении мощности синхронные двигатели станов€тс€ дешевле асинхронных, что св€зано с удорожанием изготовлени€ роторов последних. ќднако, с учетом производства реактивной энергии, синхронные двигатели, с мощност€ми даже ниже 100 к¬т, оказываютс€ дешевле, чем аналогичные асинхронные с компенсационными устройствами. ¬ –оссии синхронные машины мощностью до 1000 к¬т выпускаютс€ ќјќ Ђ—Ё«ї (г. —афоново), мощностью до 31500 к¬т Ц јќ Ђѕриводї (г. Ћысьва).

¬ насто€щее врем€, в св€зи с по€влением и широким распространением преобразователей частоты, подробное описание которых приведено ниже, по€вилась возможность регулировани€ скорости синхронных машин.

¬ нефтегазодобывающей промышленности синхронные машины примен€ютс€ дл€ привода пасосов и компрессоров в системах перекачки нефти и поддержани€ пластового давлени€.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1796 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—амообман может довести до саморазрушени€. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

2175 - | 2034 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.012 с.