- •1. Назначение электрических машин и трансформаторов.
- •3. Основные соотношения в идеальном трансформаторе.
- •5. Уравнение магнитодвижущих сил и токов трансформатора.
- •2. Принцип действия и классификация трансформаторов.
- •4. Уравнения напряжений трансформатора.
- •6. Приведение параметров вторичной обмотки и схема замещения приведённого трансформатора.
- •7. Векторная диаграмма трансформатора.
- •8. Опыт холостого хода трансформатора.
- •10. Потери и кпд трансформатора.
- •9. Внешняя характеристика трансформатора.
- •11. Переходные процессы при включении и при внезапном коротком замыкании трансформаторов.
- •12.Смысл уравнений Роговского
- •13.Автотрансформатор
- •14.Измерительные трансформаторы.
- •15. Трансформаторы для дуговой электросварки.
- •16. Общие понятия о асинхронной машине
- •17.Устроиство и назначение основных частей асинхронной машины
- •18. Принцип действия асинхронной машины.
- •19. Связь основных велечин со скольжением.
- •20.Исходные уравнения в асинхронной машине.
- •2.5.2. Цепь ротора
- •2.5.3. Ток статора
- •20. Исходные уравнения в асинхронной машине.
- •24. Полезный вращающий момент. Рабочие характеристики асинхронного двигателя
- •23. Выражение для электромагнитного момента.
- •25. Установившийся режим работы асинхронного двигателя.
- •26. Двигательный режим работы асинхронной машины. Энергетическая диаграмма.
- •Режим двигателя.
- •27. Прямой пуск.
- •28. Реакторный пуск.
- •32. Самозапуск асинхронных двигателей.
- •29. Автотрансформаторный пуск.
- •30. Пуск переключением звезда-треугольник
- •31. Пуск двигателя с фазным ротором с помощью пускового реостата.
- •37. Характеристика холостого хода синхронного генератора.
- •33. Устройство и назначение основных частей синхронной машины.
- •34. Принцип действия синхронного генератора.
- •35. Магнитное поле и параметры обмотки якоря синхронного генератора.
- •36. Продольная и поперечная реакция якоря синхронного генератора.
- •38. Характеристика короткого замыкания синхронного генератора.
- •41. Нагрузочная характеристика синхронного генератора.
- •39. Внешняя характеристика синхронного генератора.
- •40. Регулировочная характеристика синхронного генератора.
- •42. Включение синхронных генераторов на параллельную работу.
- •45. Параллельная работа синхронных генераторов на сеть ограниченной мощности.
- •43. Условия синхронизации генераторов.
- •44. Режим синхронного компенсатора синхронного генератора.
- •47. Асинхронный режим невозбуждённой синхронной машины.
- •49. Применение синхронных двигателей.
- •50. Способы пуска синхронных двигателей.
- •50.Способы пуска синхронных двигателей
- •51. Рабочие характеристики синхронного двигателя.
- •52. Работа синхронного двигателя в режиме синхронного компенсатора.
- •53.Устройство и назначение основных частей машин постоянного тока.
- •54. Принцип действия двигателя постоянного тока.
- •55. Принцип действия генератора постоянного тока.
- •56. Назначение коллектора в машине постоянного тока.
- •57. Виды возбуждения в машине постоянного тока.
49. Применение синхронных двигателей.
Синхронные двигатели имеют по сравнению с асинхронными большое преимущество, заключающееся в том, что благодаря возбуждению постоянным током они могут работать с cos = 1 и не потребляют при этом реактивной мощности из сети, а при работе, с перевозбуждением даже отдают реактивную мощность в сеть. В результате улучшается коэффициент мощности сети и уменьшаются падение напряжения и потери в ней, а также повышается коэффициент мощности генераторов, работающих на электростанциях.
Максимальный момент синхронного двигателя пропорционален U, а у асинхронного двигателя U2.
Поэтому при понижении напряжения синхронный двигатель сохраняет большую нагрузочную способность. Кроме того, использование возможности увеличения тока возбуждения синхронных двигателей позволяет увеличивать их надежность работы при аварийных понижениях напряжения в сети и улучшать в этих случаях условия работы энергосистемы в целом. Вследствие большей величины воздушного зазора добавочные потери в стали и в клетке ротора синхронных двигателей меньше, чем у асинхронных, благодаря чему к. п. д. синхронных двигателей обычно выше.
С другой стороны, конструкция синхронных двигателей сложнее, чем короткозамкнутых асинхронных двигателей, и, кроме того, синхронные двигатели должны иметь возбудитель или иное устройство для питания обмотки возбуждения постоянным током. Вследствие этого синхронные двигатели в большинстве случаев дороже асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.
Пуск и регулирование скорости вращения синхронных двигателей также сложнее.
Тем не менее, преимущество синхронных двигателей настолько велико, что при Рн > 200 — 300 кет их целесообразно применять всюду, где не требуется частых пусков и остановок и регулирования скорости вращения (двигатель-генераторы, мощные насосы, вентиляторы, компрессоры, мельницы, дробилки и пр.).
50. Способы пуска синхронных двигателей.
В подавляющем большинстве случаев применяется асинхронный пуск синхронных двигателей
Обычно синхронные двигатели имеют на своем валу возбудитель в виде генератора постоянного тока параллельного возбуждения (рис. 1).
Рис 1
При пуске по схеме рис. 1, а контакты 7 разомкнуты, а контакт 8 замкнут. При этом обмотка возбуждения двигателя 2 замкнута через сопротивление 6 и асинхронный пуск происходит в наиболее благоприятных условиях. В конце асинхронного пуска, при s = 0,05, срабатывает частотное реле, обмотка которого подключена к сопротивлению 6, и включает контактор цепи возбуждения. Контакты 7 контактора при этом замыкаются, а контакт 8 размыкается. В результате в обмотку 2 подается ток возбуждения и двигатель втягивается в синхронизм. Втягивание синхронного двигателя в синхронизм всегда обеспечено, если при асинхронном пуске скольжение в установившемся асинхронном режиме без возбуждения не превышает величины
где km — кратность максимального момента в синхронном режиме при номинальном токе возбуждения ifн; Рн — номинальная мощность, кет ;ifс — ток возбуждения при синхронизации; GD2 — маховой момент двигателя и соединенного с ним механизма, nн — номинальная скорость вращения двигателя, об/мин.
Пуск по схеме рис. 1 а отличается определенной сложностью. Поэтому в последнее время все чаще применяется схема рис.1 б с наглухо присоединенным возбудителем. При этом по цепи якоря 3 при пуске протекает переменный ток, который, однако, не причиняет вреда. При п = (0,6 — 0,7) nн возбудитель возбуждается и возбуждает синхронный двигатель, благодаря чему при приближении к синхронной скорости двигатель втягивается в синхронизм.
Пуск по схеме рис.1 б происходит в менее благоприятных условиях. Во-первых, двигатель возбуждается слишком рано и при этом возникает дополнительный тормозящий момент на валу Мk . Во-вторых, в данном случае по сравнению со схемой рис. 1, а кривая асинхронного момента имеет менее благоприятный вид. Тем не менее, схема рис. 1, б обеспечивает надежное втягивание двигателя в синхронизм, если момент нагрузки на валу не превышает (0,4 — 0,5) Mн.
Путем совершенствования пусковой обмотки двигателя можно достичь надежного втягивания в синхронизм. Пуск по схеме рис. 1, б по своей простоте приближается к пуску короткозамкнутого асинхронного двигателя и поэтому находит в последние годы все более широкое применение.
Обычно производится прямой асинхронный пуск синхронных двигателей путем включения на полное напряжение сети. При тяжелых условиях пуска (большие падения напряжения в сети и опасность перегрева пусковой обмотки или массивного ротора) производится реакторный или автотрансформаторный пуск при пониженном напряжении, как и у короткозамкнутых асинхронных двигателей
Кроме асинхронного пуска, в отдельных случаях возможны также некоторые другие способы пуска. Например, иногда можно привести синхронный двигатель во вращение на холостом ходу с помощью соединенной с ним машины (например, в агрегатах «синхронный двигатель — генератор постоянного тока»). При этом можно применить те же способы синхронизации с сетью, как и для синхронных генераторов. В некоторых случаях возможен частотный пуск, когда двигатель питается от отдельного синхронного генератора и частота последнего плавно поднимается от нуля. При этом синхронный двигатель приходит в синхронное вращение уже при весьма малой скорости. Обмотки возбуждения генератора и двигателя в этом случае необходимо питать от посторонних источников. Частотный пуск происходит наиболее благоприятно при условии, когда ток возбуждения генератора в начале пуска примерно равен номинальному, а ток возбуждения двигателя равен о характеристике холостого хода току возбуждения при U = Uн и п = nн
В последние годы внедряются системы возбуждения синхронных двигателей с питанием обмотки возбуждения от сети переменного тока через полупроводниковые выпрямители.