Есть конспект?
Пришлите нам!

9.4. Работа синхронной машины в режиме двигателя

 

Как и все электрические машины, синхронные машины обратимы. Синхронный двигатель по своей конструкции принципиально не отличается от синхронного генератора. В случае идеальной синхронизации (Uс = Eг, fс = fг) подключённая к сети синхронная машина не отдаёт энергию в сеть и не потребляет её из сети (Uс и fс – напряжение и частота сети, Eг и fг ЭДС и частота генератора).  Покрытие потерь в машине осуществляется за счёт первичного двигателя. Изменение момента, приложенного к валу машины, приведёт к изменению угла Θ между полем ротора и суммарным магнитным полем машины, не нарушая при этом синхронную частоту вращения. При идеальной синхронизации угол Θ равен нулю. Чтобы заставить генератор отдавать энергию в сеть, надо увеличить вращающий момент со стороны первичного двигателя. Это приведёт к увеличению угла Θ между полем ротора и суммарным магнитным полем машины и нарушению взаимной компенсации Eг и Uс. В результате появится уравнительный ток, магнитный поток которого по правилу Ленца будет препятствовать вращению ротора. Будет создаваться противодействующий момент, на преодоление которого потребуется дополнительное увеличение вращательного момента первичного двигателя. В этом случае вращающееся магнитное поле ротора будет вести за собой поле статора, а электромагнитные силы, играют роль упругой связи между двумя полями. Генератор начнёт отдавать энергию в сеть. Максимум отдаваемой энергии будет при значении Θ=90˚. Если же величину вращающего момента со стороны первичного двигателя уменьшить, то угол Θ начнёт уменьшаться, и при полном отключении первичного двигателя ротор вместе со своим магнитным полем несколько отстаёт от вращающегося поля статора (угол Θ станет отрицательным). Вращающееся поле статора поведёт за собой ротор, являющийся электромагнитом. Синхронная машина превращается в синхронный двигатель, в котором и поле статора и поле ротора будут вращаться с одинаковой скоростью, т.е. синхронно. По мере увеличения нагрузки на валу такого двигателя угол Θ будет увеличиваться по модулю, оставаясь отрицательным. Это приведёт к увеличению тока в цепи двигателя, т.е. к увеличению потребляемой мощности. В синхронном двигателе увеличение механической нагрузки приводит к увеличению угла Θ между полюсами вращающихся полей статора и ротора при неизменной скорости вращения ротора. Ротор двигателя должен вращаться с такой же скоростью, что и поле статора, проходя полюс за полпериода переменного тока. При этом на него будет действовать вращающий момент одного и того же направления.


Dr.BoT© Konspektiruem.ru