WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Синхронні двигуни - Реферат

Синхронні двигуни - Реферат


РЕФЕРАТ
на тему:
Синхронні двигуни
ПЛАН
1. Поняття синхронних машин
2. Характеристики синхронних двигунів
3. Пуск синхронного двигуна
Список використаної літератури
1. Поняття синхронних машин
Як і усі електричні машини, синхронна машина обернена і може широко використовуватися у промисловості як генератори та двигуни переважно великої потужності. Синхронні машини належать до класу машин змінного струму. Частота обертання ротора синхронної машини дорівнює частоті обертового магнітного поля, тобто nt = и2> 5=0.
Синхронна машина складається із статора і ротора (рис. 1). Конструкція статора принципово не відрізняється від конструкції стартера асинхронного двигуна. Тобто у шихтованому осерді розташована трифазна обмотка статора. Ротор синхронної машини являє собою електромагніт, обмотка якого живиться від джерела постійного струму.
Ротор синхронної машини буває двох типів:
- явнополюсний;
- неявнополюсний.
Явнополюсний ротор (рис. 1) використовується здебільшого у тихохідних синхронних машинах. Обмотка ротора приєднується до контактних кілець і за допомогою щіток на неї подається постійна напруга. У машинах з великою швидкістю обертання (турбогенераторах, газогенератоpax) застосовується неявнополюсний ротор.
На рис. 2 наведено схему неявнополюсного ротора з однією парою полюсів. У багатополюсних роторах полюси чергуються по колу. Обмотка ротора збуджує постійний магнітний потік і називається обмоткою збудження.
У генераторному режимі обмотка збудження вмикається на постійну напругу. Магнітне поле ротора обертається разом з ротором і перетинає трифазну обмотку статора. У фазах індукується ЕРС
E = 4,44 fwkФm
де w - число витків,
k - обмотковий коефіцієнт. Частота індукованої ЕРС
У режимі двигуна, крім постійної напруги, що подається на обмотку збудження, подається також трифазна синусоїдна напруга на обмотку статора. Обмотка збуджує обертове магнітне поле, яке захоплює у синхронному обертанні поле ротора й сам ротор. Тобто ротор обертається з частотою обертання магнітного поля (синхронною частотою)
2. Характеристики синхронних двигунів
Основною перевагою синхронного двигуна перед двигунами інших типів є абсолютно жорстка механічна характеристика (рис. 3). Тобто ротор обертається зі швидкістю обертового магнітного поля, що збуджується статором. Швидкість обертання поля не залежить від моменту опору. Якщо опір більший за максимальний, ротор зупиняється.
Рис.3.
Полюси статора і ротора обертаються з однаковою швидкістю. Але між осями цих полюсів є деяке кутове зміщення. Це зміщення залежить від моменту опору. Залежність електромагнітногомоменту від
кута між осями полюсів статора і ротора називається кутовою характеристикою двигуна (рис. 4). Момент має позитивні значення у межах
але стійкий режим роботи може бути тількі на ділянці
Рис. 4
Звичайно ?ном = (20...30)0.
Синхронні двигуни використовують там, де потрібна стабільна швидкість обертання, економічність. Безконтактні мікродвигу-ни з однофазною та трифазною обмотками статора застосовують у програмних механізмах, електрогодинниках, звуковій апаратурі тощо.
U-подібною характеристикою синхронного двигуна називається залежність струму якоря від струму збудження при сталому гальмуючому моменті. Як і у генератора, мінімальний струм забезпечується при коефіцієнті потужності cos?= 1 (рис. 5).
При ф > 0, струм обмежується областю нестійкої роботи двигуна (? > ?/2), а при ф < 0 - магнітним насиченням осердя.
Рис.5.
3. Пуск синхронного двигуна
При вмиканні двигуна механічна інерція ротора велика і обертаючий момент на валу практично дорівнює нулеві. Тому для пуску треба розкрутити вал двигуна до швидкості, близької до синхронної. Складний пуск значною мірою обмежує використання синхронного двигуна.
Рис. 6 Рис.7
Для пуску синхронного двигуна укладають короткозамкнену обмотку ("біляче колесо") у полюсах ротора (рис. 6). Стержні обмотки з'єднуються кільцями. При пускові обмотка збудження замикається на пусковий опір, як наведено на рис.7.
Після увімкнення обмотки статора в мережу створюється обертове магнітне поле, що індукує струм у "білячому колесі" й утворює асинхронний пусковий момент. Щоб збільшити пусковий момент, іноді використовують клітину з глибоким пазом або подвійну "білячу клітину". Це підвищує пусковий момент до 0,8... 1,0 Мн. Коли ковзання сягне приблизно до 5%, обмотка збудження відмикається від опору та вмикається на джерело постійного струму. Якщо обмотку збудження на час пуску залишити розімкненою, то велика ЕРС, що індукується у ній, призведе до пробивання ізоляції. Після асинхронного розгону ротора та вмикання обмотки збудження виникає синхронний обертаючий момент.
Дія цього моменту переводить двигун у режим синхронної роботи. Потужні синхронні двигуни пускають при зниженій напрузі на статорній обмотці.
Список використаної літератури
1. Бондар В.М., Гаврилюк В.А., Духовний А.Х., Павлишин М.М., Печеник М.В. Практична електротехніка. - К.: Веселка, 1997.
2. Гуржій А.М., Бойкова В.О., Поворознюк Н.І. Електротехніка з основами промислової електроніки. - К.: Форум.
3. Попов Ю.П., Шовкошитний І.І. Основи електротехніки, радіо та мікроелектроніки. - Л.: Оріяна-Нова,2001.
Loading...

 
 

Цікаве