Слайд № 18

Проанализируем уравнение (2). Пусть синхронный двигатель работает при неизменной мощности на валу. При изменении тока возбуждения изменяется магнитный поток и ЭДС . Если величина мала, синхронный двигатель компенсирует это увеличением тока статора . Активная составляющая тока , пропорциональная мощности на валу, будет неизменна. Изменится реактивная составляющая , двигатель будет потреблять дополнительную индуктивную мощность, чтобы компенсировать снижение , причем, чем меньше ток , тем больше ток и наоборот. Соответственно при каком-то значении , магнитный поток будет оптимален, ток будет минимален, его реактивная составляющая будет равна нулю, т.е. двигатель будет потреблять из сети только активную мощность и его =1.

Если ЭДС становится больше напряжения , то ток снова будет увеличиваться за счет реактивной составляющей. Но при этом реактивная мощность, потребляемая двигателем из сети, делается емкостной. Эта мощность может компенсировать индуктивную мощность остальных приемников, включенных в сеть, например асинхронных двигателей. Это свойство является достоинством синхронных двигателей, которое используется для повышения в сети. Зависимости тока статора от тока возбуждения при называют – образными характеристиками (рис. 6 в).

Синхронный двигатель, предназначенный для работы на холостом ходу с большим током возбуждения только с целью компенсации реактивной мощности в сети, называется синхронным компенсатором. Конструкция синхронных компенсаторов облегчена в сравнении с обычными двигателями, а обмотка возбуждения рассчитана на большой ток. Размеры и масса синхронного компенсатора меньше, чем конденсаторной батареи той же мощности, и реактивную мощность можно плавно регулировать. Но компенсаторы сложнее и дороже конденсаторов, поэтому их обычно применяют при большой реактивной мощности.

2. Асинхронные машины

Величайшим достижением конца XIX в. стало изобретение промышленного электродвигателя. Этот компактный, экономичный, удобный мотор вскоре сделался одним из важнейших элементов производства, вытеснив другие виды электродвигателей отовсюду, куда только можно было доставить электрический ток. Электрические двигатели появились еще во второй четверти XIX в., но прошло несколько десятилетий, прежде чем создались благоприятные условия для их повсеместного внедрения в производство.

Слайд № 19

Один из первых совершенных электродвигателей, работавших от батареи постоянного тока, создал в 1834 г. русский электротехник Борис Семенович Якоби. Двигатель Якоби для своего времени был самым совершенным электротехническим устройством. В том же 1834 г. подробное сообщение о принципах его работы было представлено Парижской Академии наук. В 1838 г. Якоби усовершенствовал свой электромотор, установил его на гребном боте, и с 10 спутниками совершил небольшое плавание по Неве со скоростью 4,5 км/ч. Источником тока ему служила мощная батарея гальванических элементов.

До тех пор, пока не был изобретен и внедрен в производство совершенный электрогенератор, электрические двигатели не могли найти широкого применения, так как питать их от батарей было слишком дорого и невыгодно. Для переменного тока необходима была особая конструкция двигателя. Прежде всего, была разработана модель так называемого синхронного двигателя переменного тока.