Устройство и принцип действия

Как все электрические машины, синхронные имеют статор и ротор. Статор синхронной машины содержит трехфазную обмотку и практически не отличается по конструкции от статора асинхронной машины. Ротор представляет собой электромагнит. Различают роторы явнополюсного (рис. 9.15,а) и неявнополюсного (рис. 9.15,6) видов.

По обмотке ротора, который называется еще индуктором, протекает постоянный электрический ток. Для этой цели служат контактные кольца и щетки. Упрощенная схема синхронной машины (рис. 9.16) позволяет понять принцип ее работы.

Обмотка ротора подключается к источнику постоянного тока, который создает МП возбуждения. Трехфазная обмотка статора подключается к сети электроснабжения или к энергосистеме в зависимости от назначения машины (СД или СГ).

Роторы синхронных машин

Рис. 9.15. Роторы синхронных машин: а — явнополюсный и б — неявнополюсный

В СГ ротор вращается с помощью дополнительного устройства (гидротурбины, паровой турбины, дизеля и т.д.) с синхронной частотой вращения

ib, = П . МП ротора, вращаясь относительно статора с частотой вращения и , наводит в обмотке статора ЭДС индукцию Е0. Если цепь статора замкнута, в ней возникает ток /,, который, в свою очередь, создаёт вращающееся МП с помощью трехфазной обмотки статора. Частота вращения этого МП относительно статора п] также будет равна синхронной, т.е. «, = пс . Поскольку МП

ротора первично, оно при вращении опережает поле статора на угол в. Можно сказать, что МП ротора как бы «ведет» за собой МП статора. Статорная обмотка СГ, находящегося на электростанции, подключается через трансформаторы к энергосистеме.

Упрощенная схема синхронной машины

Рис. 9.16. Упрощенная схема синхронной машины:

1 — ротор (индуктор); 2 — статор; 3 — щетки; 4 — кольца

В двигателе обмотка статора подключается к сети электроснабжения. Ток статора создает вращающееся с синхронной частотой псинхр МП, которое взаимодействует с МП ротора.

При вращении ротора магнитные полюсы статора и ротора должны быть противоположны (рис. 9.17), и поле статора в этом случае «ведет» поле ротора, которое, в свою очередь, отстает на угол в. Ротор не может вращаться с частотой, отличной от синхронной, так как в этом случае магнитные полюса статора и ротора не будут синхронизированы. Это означает, что в отдельный момент времени МП статора будет вращать ротор, в другие моменты — тормозить его. В СД частота вращения ротора равна синхронной, т.е. п2 = п{ = пт .

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >