- •1.Устройство и области применения см.
- •2.Принцип действия см.
- •3.Системы возбуждения см(св)
- •4.Процессы в см при хх.
- •5.Магнитное поле возбуждения см
- •6. Расчет магнитной цепи см при хх
- •7. Магнитное поле обмотки якоря см
- •8. Реакции якоря см(сг)
- •9.Определение параметров сг с помощью хар-к.
- •10. Векторная диаграмма неявнополюсного ген-ра с учетом насыщения (диаграмма Потье)
- •11.Векторная диаграмма явнополюсного ген-ра с учетом насыщения.
- •12. Паралельная работа сг.
- •13. Методы синхронизации генераторов.
- •14. Электромагнитная мощность и момент. Угловые хар-ки.
- •15. Регулирование акт. И реакт. Мощности сг при параллельной работе
- •16. Статическая устойчивость сг
- •17. Синхронные двигатели
- •18. Характеристики сд(вместо угла ᵠ в тексте стоит угол f).
- •19. Пуск и регулирование частоты см.
- •1.Пуск с помощью разгонного двигателя
- •3.Частотный пуск сд
- •20. Синхронный компенсатор
- •21. Энергетика см
- •2 2. Качание см
- •24. Внезапное кз см.
- •25.Устройство и области применения мпт.
- •26.Способы возбуждения мпт
- •27.Петлевая обмотка якоря мпт
- •28.Эдс обмотки якоря мпт
- •30. Электромагнитный момент мпт
- •31. Магнитная цепь мпт
- •32. Реакция якоря мпт
- •33. Кпд и потери мпт
- •34. Причины искрения под щётками
- •35. Процесс коммутации в мпт.
- •36.Линейная коммутация мпт.
- •37.Замедленная коммутация
- •40. Характеристики генераторов постоянного тока независимого возбуждения.
- •41.Характеристики генератора с параллельным возбуждением
- •42.Процесс самовозбуждения генератора постоянного тока.
- •43.Характеристики генератора со смешанным возбуждением
- •44.Характеристики двигателя пт параллельного возбуждения
- •45. Характеристики двигателя пт последовательного возбуждения
- •46.Характеристика двигателя пт смешанного возбуждения
16. Статическая устойчивость сг
Статическая устойчивость СМ, работающей с параллельно с сетью – это способность сохранить синхронные вращения(n2=n1) при изменении внешнего вращающего или тормозного момента, приложенного к валу М.
Рассмотрим неявнополюсную М.
П усть СГ работает при некотором Мвн, передаваемого ему от вала ПД. При этом ось полюсов ротора будет сдвинута относительно оси суммарного потока на угол .
Если Мвн увеличивается, то ротор ген-ра ускоряется → ↑ до . В рез-те Мэм↑ он уравновешивает Мвн, который возрос, т.е равновесие моментов восстанавливается и М. продолжат работать с синхронной частотой вращения.
При Мвн↑→ ↑, а Мэм↓ на т.е - машина будет ускоряться.
Угол при этом продолжает возрастать. Это может привести к 2-м результатам:
1) Машина может перейти в точку устойчивой работы на последних положительных полуволнах угловой хар-ки.
2)Ротор по инерции проскакивает устойчивое положение. При этом М. выпадает из синхронизма, т.е. ротор начинает вращаться с частотой, отличной от частоты вращения поля. выпадение из синхронизма – аварийный режим.
Ток якоря I1 при этом периодически возрастает. При снижении нагрузки в сети:
↓→Мэм↑
Если уменьшать нагрузку далее машина может вернуться в область устойчивой работы. Если машина работает в уст.режиме при некотором , это сопровождается изменениями момента
; - стремится восстановить исходный угол
- синхронизирующий момент. Ему соотв. синхр.мощность машины:
- удельный синхр.момент; - уд.синхр.мощность
, →max при . При равны 0.
Перегрузочная способность СМ
Перегрузочная способность СМ:
Кп=Ммакс/Мном=Рмакс/Рн
Для мощных генераторов Кп=1,6-1,7; СД: Кп=1,65
Для устойчивой работы индуцируемое сопротивление должно стрем. к мин.
Для этого надо увел. возд. зазор между ротором и статором. При увеличении возд. зазора надо увел МДС М., что ведет удорожанию М.
Т ут идут на копромис: увеличивая возд. зазор, применяют автом. рег-ие If.
При увеличении If, увел. Ef, а след-но увел. F и увел. М.
Кп=Ммакс/М – устойчивость растет
Как правило СГ работают с перевозбуждением с соsφ=0,8
Для рег-ния возб-ния генераторы больш. мощности снабжают автомат. Регуляторами возбуждения (АРВ)
АРВ реагирует на изменение Uc:
dUc/dt; dI1/dt
Для поддержания СМ в синхронно режиме работы при снижении напр. сети применяют форсировку возбужденияю Она выполняется автоматически, она может выполняться РЗ, при этом замыкаются накоротко регулировочные реостаты в цепи возбуждения возбудителя либо надвозбудителя.
Эффективность форсировки определяется коеф. Кратности предельно установившегося напряжения возбудителя:
Kf=Ufмакс/Ufн; Kf=3-5
Также хар-ся скоростью возрастания: dUf/dt.
17. Синхронные двигатели
Е сли к валу СМ, работающей параллельно с сетью приложить внешний тормозной момент, вал вместе с ротором замедляется, при этом магн. Поле ротора поворачивается и отстает от поля статора на угол θ.
При этом машина потребляет из сети Р и возникает вращающий э.м. момент: , который компенсирует внешний тормозной момент. . Векторные диаграммы СД могут быть построены уравнением
Для неявнополюсной машины:
При переходе СМ из Г режима в Д установившаяся скорость вращения машины не меняется, а меняется знак угла θ на отрицательный – θ.
Э.м. мощность и момент определяется теми же соотношениями, что и для Г.
Д ля явнополюсной машины :
Для неявнополюсной машины:
;
Участок устойчивой работы Д как и для Г, при 0< θ< θкр
Перегрузочная способность СД:
Т рехфазные СД выпускаются на мощность от 20кВт до нескольких десятков (без учета синхронных микромащин) В зависимости от мощности двигатели выполняются на напряжение от 220В до 10кВ. При частотах от 100 до 1000 об.мин имеют явнополюсное исполнение. При частотах 1500-3000 об.мин неявнополюсное.
В СД воздушный зазор меньше, чем в Г. δдв<δген
Ширина полюсных наконечников Дв: 0.7τ. Ген: 0,9τ
У Д. сечение демпферной обмотки больше, т.к. она исполняется для пуска.
Для возбуждения СД используется или прямая электромашинная система с возбудителем на валу Д. или система самовозбуждения с полупроводниковыми выпрямителями.
Достоинства СД по сравнению с АД:
СД может работать с cosφ=1 (Ад не может, т.к. потребляет Q из сети), то позволяет повышать cosφ сети и уменьшить размеры двигателей по сравнению с АД, т.к. ток будет содержать только активную сост. И он будет меньше тока АД при той же мощности. СД работают с перевозбуждением и генерируют Q в сеть(cosφ=0,9 -рекоменд. Знач.) компенсирует недостаток Q.
Для СД: ; Для АД: - у СД меньшая чувствительность к колебаниям напряжения.
СД имеет постоянную частоту вращения при изменении нагрузки.
Недостатки СД по сравнению с АД:
Более сложная конструкция –приводит к удорожанию Д и снижению надежности.
Сравнительная сложность пуска.
Сложности регулирования частоты вращения.
По совокупности достоинств и недостатков СД менее выгодные, чем АД при <100кВт, однако при более высоких мощностях важно иметь высокий косинус фи, а также уменьшать габариты машины- СД предпочтительнее.