1 § 2. Устройство СМ Основные конструктивные элементы СМ: неподвижный статор (якорь), вращающийся ротор. Статор (якорь) - как и у АМ в виде полого цилиндра, набирается из листов электротехнической стали, по внутренней поверхности укладывается трехфазная обмотка
2 Ротор – электромагнит, конструктивно выполняется 2 видов: с явно выраженными полюсами с неявно выраженными полюсами
3 Явнополюсной ротор полюс Обмотка возбуждения полюсный наконечник
4 Используется : в тихоходных машинах, для работы с малыми скоростями (1500, 1000, 750 об/мин и т.д.) – генераторах гидростанций, двигателях прокатных устройств и т.д. Чем больше число полюсов, тем меньше скорость.
5 Неявнополюсной ротор Обмотка возбуждения полюс
6 В быстроходных машинах: турбогенераторах, двигателях турбокомпрессоров и т.д. Количество полюсов небольшое – одна или две пары. Используется :
7 § 3 Принцип работы СМ в режиме двигателя Подключим статорную обмотка СД к 3фазной сети. Если ротор был приведен во вращение, то в статорной обмотке возникают токи, которые имеют противоположное направление ЭДС и создадут МП статора. Вместе с ротором вращается МП ротора, созданное в обмотке возбуждения ротора.
8 МП ротора и статора, неподвижные относительно друг друга, образуют результирующее МП. Это поле создает электромагнитные силы, действующие на ротор и создается вращающий момент. Т. об. СМ начнет работать в режиме двигателя. Если к валу двигателя приложить М с >0, то ось МП ротора сместится относительно оси результирующего МП на угол рассогласования Θ в сторону отставания.
9 В установившемся режиме М с = М вр. Если увеличивать М с, то будет возрастать Θ, механическая мощность двигателя и электроэнергия, потребляемая им из сети. Но при этом частота вращения ротора будет оставаться постоянной и равной синхронной частоте вращения МП статора.
10 jX I U Е 0 Схема замещения и уравнение электрического состояния фазы статора СД
11 § 4. Принцип работы СМ в режиме генератора Ротор СГ приводится во вращение ПД. Вместе с ротором со скоростью n вращается МП возбуждения машины, которое создается постоянным током в обмотке возбуждения ротора. (направление МП всегда совпадает с направлением оси полюсов) Это поле индуцирует ЭДС в проводниках обмотки статора.
12 При подключении нагрузки к СГ в обмотке статора появятся токи. Эти токи создадут вращающееся МП статора (направление МП зависит от нагрузки подключенной к СГ) МП статора, неподвижное относительно вращающегося ротора и создает электромагнитные силы, приложенные к ротору. При наложении полей ротора и статора в машине образуется результирующее МП, ось которого опережает ось МП ротора на угол рассогласования Θ.
13 Е 0 jX I U Z Н Схема замещения и уравнение электрического состояния фазы СГ
Е 0, В I B,A При n=const ЭДС прямо пропорционально магнитному потоку При увеличении тока I B сначала наблюдается быстрое увеличение магнитного потока и ЭДС, но по мере насыщения магнитной цепи темп роста снижается
U, B I Г А I Н U XX =E 0 U Н <0 =0 >0 активная активно-емкостная активно-индуктивная
I B A I A >0 =0 >0 I Н Для поддержания напряжения постоянным при активной и активно-индуктивной нагрузке следует увеличивать, а при активно-емкостной нагрузке – уменьшать ток возбуждения.
