24. Принцип действия и способы пуска сд.

П ринцип действия.

1. Подается 3х фазная система наряжений на статор, которая создаст в ОС 3ф с-му токов(для создания, вращающегося со скоростью , поля статора)

2. Постоянный ток на ОВ на роторе.

3. Со стороны поля статора на ток в ОВ ротора действует fэм, направление которой определяется по правилу левой руки.

4. Нагрузка на валу.

Пуск синхронного двигателя(далее СД).

Преобразование энергии возможно только при . Если ротор неподвижен, а на статор подано напряжение, то вращающееся поле статора проходит мимо ротора и не может привести его во вращение, поэтому преобразования энергии нет. Основная задача пуска: привести ротор во вращение и добиться равенства .

Существует три способа пуска:

1. С помощью вспомогательного двигателя на валу СД.

а) на валу нужен вспомогательный двигатель: асинхронный или двигатель постоянного тока.

б) двигатель вращает ротор у СД, на ротор подается напряжение.

в) на зажимах обмотки статора у СД образуется напряжение.

г) СД работает в генераторном режиме.

д) после соблюдения условия параллельного включения синхронных машин с сетью она подключается к сети, а вспомогательный двигатель отключается.

2. Асинхронный пуск.

На роторе у СМ существует пусковая обмотка (ПО). ПО укладывается в пазы полюсных наконечников ротора и по торцам замыкается сегментами (кольцами).

R – Сопротивление. АТ – Автотрансформатор.

а) на статор подают пониженное через АТ напряжение для уменьшения пусковых токов.

б) в обмотке статора образуется трехфазный ток, который создает вращающееся магнитное поле.

в) это поле пересекает стержни пусковой обмотки (обмотка возбуждения замкнута на сопротивление R).

г) поле индуцирует в ПО ЭДС, так как ПО замкнута, в ней образуется ток, который с полем статора создает .

д) ротор начинает вращаться со скоростью .

е) когда ротор разгоняться до подсинхронной скорости, обмотку возбуждения отключают от сопротивления R, и подключают к постоянному напряжению.

ж) с появлением тока в обмотке возбуждения, а соответственно с появлением потока возбуждения, ротор втягивается в синхронизм .

(напряжение на статоре повышается до номинального)

3. Частотный пуск.

Частота напряжения и тока на статоре плавно поднимается и так же плавно вслед за полем статора разгоняется ротор.

25) Генератор смешанного возбуждения(гсв), конструктивная схема и его характеристики в сравнении с генератором параллельного возбуждения.

В ГСВ на каждом полюсе размещается по 2 катушки ОВ. Одна из них ОВПР(параллельное возбуждение) имеет значительное число витков тонкого провода, рассчитанное на полное напряжение якоря и включается на зажимы ОЯ через регулировочный реостат ρ. Считается основной обмоткой. Вторая катушка ОВПС(последовательное возбуждение) имеет несколько витков провода значительного сечения, рассчитанного на ток нагрузки(ток ОЯ) и включается последовательно с нагрузкой. В магнитном соотношении обмотки ОВПР и ОВПС могут быть включены согласно, когда их магнитные потоки имеют одно направление(->) и встречно(<-) когда потоки находятся в противофазе. В большинстве ГСВ главной является ОВПР, а ОВПС играет вспомогательную роль.

Внешние характеристики(ВХ)U₁=f(I₂) при n₂=const; r_1пр+ ρ =const;

Кривые 3,2-смешанное возбуждение при согласном включении обмоток; кривая 4-смешанное возбуждение при встречном включении. При согласном включении обмоток, то есть Ф_δпр и Ф_δпс имеют одинаковое направление, поэтому E₂=K_e×n₂×(Ф_δпр+Ф_δпс) то есть сразу после включения под нагрузку ГСВ, ЭДС в ОЯ начнет возрастать, при условии что Фδпс будет больше ∆Ф(это уменьшение потока, обусловленное размагничивающим действием мдс ОЯ). В результате получим ВХ вида 2,3. На кривой 3 генератор имеет большее число витков послед.обмотки по сравнению с кривой 2. Обычно число витков послед.обмоткиW1пс выбирается так чтобы при переходе от ХХХ к номинальной нагрузке, напряжение оставалось неизменным(кривая 2) то есть в этом случае подмагничивающеедействие потока послед.обмотки∆Ф_пс компенсирует падение напряжения I₂×r₂ и размагничивающее действие ∆Ф. При встречном включении послед.обмотки после замыкания выключателя нагрузки ВН, напряжение быстро снижается(кривая 4) уже при небольших значениях тока нагрузки. Это уменьшение напряжения обусловлено: 1) падение напряжения на сопротивлении ОЯ I₂×(r₂+r_1пс); 2)размагничивающее действие МДС обмотки якоря. 3)уменьшение тока I_1пр в силу первых двух причин 4) размагничивающее действие последовательной обмотки

ВХ ГСВ получается более жесткой по сравнению с ГПР

Регулиовочная характеристикаI₁=f(I₂);U₂=const; n₂=const;

1-ГПР; 2-ГСВ при согласном включении. Для встречного включения она не снимается