O mașină sincronă este o mașină electrică AC, a cărei viteză de rotație este egală cu frecvența de rotație a câmpului magnetic din spațiul de aer.
Motoarele sincrone au devenit răspândite în industrie pentru acționarea electrică a motoarelor cu turație constantă (compresoare, pompe etc.). Recent, datorită apariției tehnologiei semiconductoare convertoare, se dezvoltă unități electrice sincrone reglabile.
Sincronizarea mașinilor
Statorii mașinilor sincrone și asincrone sunt complet identice.
stator generator sincron este format dintr-un cadru din fonta - carcasa in interiorul careia este serdech nick-stator asamblat din foi individuale de oțel-nical izolate electrotehnică între un lac sau hârtie subțire. În canelurile miezului, puneți bobina statorului dintr-un fir izolat de cupru (Figura 164).
Rotoarele generatoarelor sincrone pot fi de două tipuri: în mod explicit polarizate și implicit polarizate (balvanka).
Salient poli rotoare generator sincron funcționează cu un număr redus de rotații (125 rot / min la 1500 rot / min), de obicei în legătură cu turbinele și generatoarele hidroelectrice de viteză mică și puterea medie non înaltă.
Rotoarele utilizate neyavnopolyusnye în generatoarele cu un număr mare de rotații (3000 rpm / min) și de mare putere, de obicei, conectate la același ax ca și turbine cu abur, generatoare numite -turbogenerators.
Stâlpii sunt în cea mai mare parte din oțel turnat, iar pantofii sunt uneori fabricați din foi individuale din oțel electric. Bobina polilor este realizată din fire izolate din cupru. Pentru a obtine un emf care variaza sinusoidal. Este necesară o distribuție sinusoidală a inducției magnetice în spațiul de aer. Acest lucru se realizează prin neuniformitatea spațiului dintre vârful polului și oțelul statorului: la marginile polilor, distanța de aer este mai mare decât sub mijlocul stâlpului (Figura 167).
Arborele generatorului este pus pe două inele, izolate de acesta, la care sunt conectate conductorii de înfășurare ai excitării rotorului, se numesc inele de contact. Periile sunt instalate pe inelele de contact și un curent direct de la șofer este aplicat pe perii.
Cel mai adesea ca agent cauzator a folosit o mașină cu curent constant, numită excitator de mașină, iar în ultimul timp a fost folosită pentru excitarea redresoarelor solide sau mecanice. Pentru mai multe mașini sincronizate, excitatorul este amplasat pe același arbore cu generatorul, iar în celelalte din urmă, exciterul este situat pe vârful statorului mașinii sincrone.
Principiul de funcționare al unui generator sincron
Generatorul sincron constă dintr-un stator staționar, în ale cărui sloturi este amplasată o înfășurare trifazată a curentului alternativ, iar o componentă rotativă este un rotor, care este un electromagnet.
Înfășurările excitării rotorului sunt alimentate prin perii și inele cu curent direct de la excitator - o mașină de curent continuu sau un redresor.
Dacă presupunem că inducția magnetică este distribuită sinusoidal în spațiul de aer. atunci EMF indusă în bobina de armare a generatorului va avea forma:
Sub acțiunea acestui EMF în circuitul generatorului, închis la sarcina Z, va apărea un curent alternativ. Frecvența emf variabilă a generatorului luat în considerație este determinată de viteza rotorului: pentru o pereche de poli ai câmpului de excitație (), un ciclu de curent alternativ corespunde unei rotații a rotorului. În general, frecvența EMF a generatorului sincron (Hz) este direct proporțională cu viteza de rotație a rotorului [rpm], adică
Bobina în care este indus EMF este localizat pe partea staționară a generatorului - pe stator. În acest caz, înfășurarea excitației este localizată pe rotor. Acest sistem este cel mai rațional mașini sincrone constructive la putere mare, din moment ce regimul de lichidare de operare pe ro-ar trebui să torusului treacă pe la lucru-ghem prin inele de alunecare putere semnificativă la tensiuni până la 20 kV. În aceste condiții, munca inelelor de contact și a periilor ar deveni foarte fiabilă, iar pierderile de energie în contactul cu fir sunt semnificative. Când înfășurarea de lucru este localizată pe stator, bornele acestei înfășurări sunt conectate direct la rețeaua electrică. Desigur, și în acest caz, mașina nu scapă de inelele de contact și de periile necesare pentru a conecta înfășurarea câmpului cu excitatorul. Cu toate acestea, din moment ce plumb-rang curent de excitație de zece ori mai puțin de lucru (AC) de curent, iar tensiunea depășește 450 V, contactul periei funcționează pe mai-fiabil, iar pierderea de energie este mic în acesta.
Pe baza acestor considerente, mașinile sincrone sunt de obicei realizate cu o înfășurare de lucru situată pe stator.
Bobina statorică a mașinilor sincrone este de obicei o bobină trifazată conectată la o stea sau un triunghi.
Pe rotor există o înfășurare de excitație, când este conectată la o sursă de curent continuu (excitator), apare un câmp magnetic de excitație. Prin intermediul motorului primar, rotorul generatorului este rotit la o viteză. Câmpul magnetic învârtitor al rotorului induce un stator înfășurare trifazată EMF ,,, care chi identic în amplitudine și fază va deplasate una în raport cu cealaltă cu 120 formează un simetric cu trei faze de sistem CEM.
Cele mai multe generatoare sincrone sunt proiectate la o frecvență industrială de 50 Hz. Pentru a obține un EMF cu această frecvență, este necesar ca viteza de rotație a rotorului să fie egală cu
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: