26.Устройство, принцип действия и свойства машин переменного тока (асинхронные и синхронные)

Общие свойства: использование вращающегося магнитного поля. Вращающееся магнитное поле после обмотки якоря взаимодействует с магнитным полем второй части машины. Имеют одинаковые якорные обмотки

Синхронная машина — это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой равна частоте вращения магнитного поля в воздушном зазоре.

Устройство: Основными частями синхронной машины являются якорь и индуктор. Наиболее частым исполнением является такое исполнение, при котором якорь располагается на статоре, а на отделённом от него воздушным зазором роторе находится индуктор. Якорь представляет собой одну или несколько обмоток переменного тока. В двигателях токи, подаваемые в якорь, создают вращающееся магнитное поле, которое сцепляется с полем индуктора, и таким образом происходит преобразование энергии. Поле якоря оказывает воздействие на поле индуктора и называется поэтому также полем реакции якоря. В генераторах поле реакции якоря создаётся переменными токами, индуцируемыми в обмотке якоря от индуктора. Индуктор состоит из полюсов — электромагнитов постоянного тока или постоянных магнитов (в микромашинах). Индукторы синхронных машин имеют две различные конструкции: явнополюсную или неявнополюсную. Явно полюсная машина отличается тем, что полюса ярко выражены и имеют конструкцию, схожую с полюсами машины постоянного тока. При неявнополюсной конструкции обмотка возбуждения укладывается в пазы сердечника индуктора, весьма похоже на обмотку роторов асинхронных машин с фазным ротором, с той лишь разницей, что между полюсами оставляется место, незаполненное проводниками (так называемый большой зуб). Неявнополюсные конструкции применяются в быстроходных машинах, чтобы уменьшить механическую нагрузку на полюса. Для уменьшения магнитного сопротивления, то есть для улучшения прохождения магнитного потока применяются ферромагнитные сердечники ротора и статора. В основном они представляют собой шихтованную конструкцию из электротехнической стали (то есть набранную из отдельных листов). Принцип действия синхронного двигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля якоря и магнитного поля полюсов индуктора. Обычно якорь расположен на статоре, а индуктор — на роторе. В мощных двигателях в качестве полюсов используются электромагниты (ток на ротор подаётся через скользящий контакт щетка - кольцо), в маломощных — постоянные магниты.

Принцип действия синхронного генератора основан на явлении электромагнитной индукции; при вращении ротора магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, сцепляется поочередно с каждой из фаз обмотки статора, индуцируя в них ЭДС. В наиболее распространенном случае применения трехфазной распределенной обмотки якоря в каждой из фаз, смещенных друг относительно друга на 120 градусов, индуцируется синусоидальная ЭДС. Соединяя фазы по стандартным схемам «треугольник» или «звезда», на выходе генератора получают трехфазное напряжение, являющееся общепринятым стандартом для магистральных электросетей.

Асинхронная машина - бес коллекторная машина переменного тока, используют как двигатель тока. Эксплуатц-е св-ва: простота устр-ва и обслуживания, надежно в работе и невысокая стоимость. Устройство: Статор (неподвижная часть) и ротор (подвижная). Роторы делятся на: двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазным ротором. Статор состоит из корпуса (станины) сердечника, обмотки и крышек с подшипниковыми узлами. Обмотка предназначена для корпуса вращающегося магнитного поля. Короткозамкнутые роторы применяют в двигателях малой и средней мощности. Получ. путем заливки сердечника ротора расплавом алюминия под давлением. Фазные роторы применяют в АД большой мощности для получ. большого пускового момента и широкого диапазона регулирования частоты вращения. Принцип действия: Вращающееся магнитное поле пересекает проводники обмотки ротора и наводит в них ЭДС. Направление ЭДС определяется по правилу правой руки. Под действием ЭДС в замкнутой обмотке ротора возникают токи, сонаправленные с ЭДС. Эти токи взаимо-т с полем статора, в результате чего создается электромагнитная сила, направление котор. определяется по правилу левой руки. Совокупность всех электром-х сил создает вращающий момент М, котор. приводит ротор о вращение с частотой n, направление совпадает с напряж-м вращения поля n0. Частота вращения ротора всегда n<n0. Разность частот МП статора и ротора характ-ся скольжением.