18. Характеристики сд(вместо угла ᵠ в тексте стоит угол f).

U -образные характеристики аналогичны U-образным характеристикам генератора. Только угол fу двигателя принято отсчитывать от Uc. В режиме ХХ ток якоря СД не равен нулю при нормальном I_f: I1≠0. If=If_н.

При Рн соsf1=0.9(так проектируют).

Двигатель работает в режиме недовозбуждения и потребляет реактивную мощность из сети.

Р абочие характеристики:

Зависимость потребляемой мощности Р1, момента на валу М2, I1,n2, КПД,cosf1,от P2. При Uc=const, fc=const, If=const.

n1=n2=const , M2=f(P2) , P1=f(P2)включает полезную мощность и потери.

Потери в стали не зависят от нагрузки двигателя.Механические потери зависят от частоты вращения.

Потери в цепи возбуждения можно условно считать постоянными.

Электрические потери в обмотке якоря прямо пропорциональны квадрату нагрузки-искажают линейность Р1=f(Р2). Соsf1=f(P2)-зависят от If.

CД работают с перевозбуждением. При этом в токе якоря присутствует реактивная опережающая составляющая. При уменьшении нагрузки активная составляющая тока уменьшается, а реактивная составляющая и угол f1 увеличиваются.Следовательго соsf1- умееньшается.При увеличении нагрузки сosf1 увеличивается до того же значениия.

Cosf1=max при Р2>Рн.

При ХХ ток I1 является практически реактивным.По мере роста нагрузки возрастает активная составляющая тока I1 и . P1 также растёт растёт и полный ток. этой кривой такой же как и дя всех М.

19. Пуск и регулирование частоты см.

СД нельзя запустить прямым пуском, т.к начальный пусковой момент равен 0

По обмотке возбуждения течёт постоянный ток. Ротор обладает инерцией и не может также мгновенно разогнаться.Получается, что за один период изменения тока якоря, э.м. момент дважды меняет своё направление.

Поэтому для пуска СД необходимо разогнать ротор до скорости, близкой к синхронной, с помощью внешнего момента.

Для пуска могут быть использованы следующие способы:

1.Пуск с помощью разгонного двигателя

Для этого нужен специальный двигатель, который разгонит ротор до частоты, близкой к синхронной. При запуске обмотка статора отключается от сети, а на обмотку возбуждения подаётся напряжение постоянного тока. После того, как скорость ротора приблизится к синхронной, обмотка статора подключается к сети, а разгонный двигатель отключается.

Недостаток: надо дополнительный двигатель.

2 .Асинхронный пуск применяется наиболее часто. Метод аналогичен пуску АД.

Для реализации метода СД снабжают короткозамкнутой пусковой обмоткой по типу беличья клетки. Чтобы увеличить пусковой момент обмотку выполняют из латуни. Перед пуском ОВ предварительно замыкают на гасящий резистор, сопротивление которого в 5-10 раз выше ОВ.

Затем 3-фазную обмотку статора включают в сеть. Ротор начинает вращаться. Ротор разгоняется до n2<n1. После этого ОВ переключают с гасительного резистора на возбудитель (подают питание на ротор. После этого ротор втягивается в синхронизм.

Возможна схема пуска с постоянно подключённом к ОВ возбудителем. В этом случае сопротивление цепи небольшое и ОВ можно считать замкнутой накоротко. При S=0.3 возбудитель возбуждают, двигатель продолжает втягиваться в синхронизм. И приS=0.05 двигатель втягивается в синхронизм. Такая система наиболее простая, но имеет более худшие пусковые хар-ки, является виновником “одноосного эффекта”. Его суть в том, что ток, индуцируемый в ОВ является пульсирующим. И магнитный поток можно разложить на 2 составляющие: прямую и обратную.

Прямая составляющая вращается с той же частотой и в том же напрвлении, что и ток якоря, а обратная составляющая с двойной частотой- в обратном направлении.

Соответственно создаются прямой и обратный э.м. момент машины.

Наиболее ярко проявляется проявляется обратный момент при n2=0.5n1.