szinkron motorok
§ 102. szinkron motorok
Szinkron motor nincs alapvető szerkezeti különbségek a szinkron generátor. Csakúgy, mint a generátor, a szinkron motor állórész háromfázisú tekercs van elhelyezve, ahol, ha a háromfázisú váltóáramú keletkezik a forgó mágneses mező, a fordulatszám percenként egyenlő:
Helyezni a motor forgórész mező tekercselés, csatlakoztatható egy egyenáramú áramforrás. Gerjesztés áram hozza létre a mágneses pólusok. A forgó mágneses tér által gerjesztett állórész áramok, magával ragadja a forgórész pólusai. Így a rotor csak forog a szinkron fordulatszámot, azaz a. E. üteme megegyezik az állórész mező forgási sebesség. Így a sebesség a szinkron motor szigorúan állandó, ha változatlan frekvenciájú áram hálózatra.
Ábra. 136 kapott mágneses mező az állórész és a forgórész a mező egy bizonyos ponton kerületén az állórész pólusai különböző polaritású ábrázolunk (N és S). Amikor forgó területen az állórész magával ragadja a forgórész pólusai úgy, hogy a mágneses mező az állórész és a forgórész szinkronban forog, v sebességgel. Ha a motor tengelye nincs terhelés van, azaz a. E. üresjáratban van, akkor figyelmen kívül hagyva a mechanikai veszteségek a motorban (súrlódás csapágyak és súrlódást a levegőben forgó alkatrész), akkor feltételezhető, hogy a rotor következik az állórész mező és a tengely a mágneses állórész mező és a forgórész egybeesik, azaz. e. közötti szög a mágneses tengelye az állórész és a forgórész mezők θ = 0 (ábra. 136 is). Ha a motor fordulatszáma a alkalmaz valamilyen fékezési nyomaték Mt. által kifejlesztett vevő mechanikai energia, a rotor egy bizonyos ideig csökkenti a sebességet. A mágneses mező az állórész, forgatható állandó sebességgel, elindul képest a forgórész
és az a szög a tengelyek között az állórész és a forgórész mezők θ nem egyenlő nullával (ábra. 136 b). A mágneses vonal, nyújtás és visszavonja keresek a legrövidebb út, hatással lesz a rotor úgy, hogy a rotor tengelye területen közelebb az állórész mező tengelye körül. Így, amikor a mágneses ssyami szöget állórész és a forgórész mezők θ motorja nyomaték Mv. Helyreállítása után egyensúlyi pillanatok, amikor a nyomaték egyenlővé válik a fékezési nyomaték (Mw = Mm), a rotor ismét forogni szinkronban az állórész mező állandó szög értékének θ.
Növelésével a motor terhelés, azaz a. E. A növekvő fékező nyomatékot a tengelyén Mm. rotor ismét valamelyest csökkenti a sebesség és a szög θ növekedni kezd. Mágneses vonalak jobban megnyúlnak növekvő nyomatékot pillanatban egyensúlyi Mw és Mw = Matt történik egy nagyobb értéket szög θ. Terhelésének csökkentése érdekében a motor tengelyére csökkenését okozza a szög θ.
Így egy szinkron motor, valamint, hogy a szinkron generátor működik egy erős hálózatot, a terhelés változása változást okoz a szög a tengelyek között a mágneses mezők az állórész és a forgórész. A megkülönböztető jegye a motor az, hogy ha a generátor forgórész mező került halad képest az állórész mező, az állórész mező motor halad, és a forgórész mező - lemaradt.
Módosítása a motor terhelése okoz megfelelő változást az aktív energiafogyasztását őket a hálózatról. Ez könnyen megérthető a vektor diagramján ábrán látható. 137, egy, és épített egy fázis állórész. Alatt egy alkalmazott feszültség Uc izgatott állórész forgó mágneses mező, az amplitúdó, amely mutatja a vektor φp. Uc viszonylag forgatni 90 ° vektor lag irányban (az óramutató járásával megegyező). Állandó feszültség amplitúdója Uc φp állórész mező is változatlan marad, azaz a. E. A vektor diagram állandó φp.
Ha a terhelés a motor fogyaszt hálózati áram I. ahol annak meghatározása a gerjesztőáram egybeeshet a fázisfeszültség (aktív). Jelenlegi fluxus F gerjeszti az armatúra reakció „az állórész tekercselés I, amely arányos az aktuális az állórészben és egybeesik fázisban HHM. Ezért, egy más léptékű vektorral I az állórész áram vektor egy áramlási φya armatúra reakciót. Mivel az így kapott állórész mező φp az eredménye a kombinált hatása fordulat mező pólusok és az armatúra reakciómezőkre φya és így leírható geometriai összege vektorok fordulat és φya. A vektor végeket köti össze a vektorok φya és φp. Ez egy vektor fluxus fordulat pólusok. Így, egy kiválasztott terhelési tengelye közötti az állórész és a forgórész mágneses mezők szög θ.
Ha növeli a terhelést a motor tengely közötti szög tengelyeit mágneses mezők az állórész és a forgórész növeli értékét θ „és a vektor diagram vektor φ'm. változatlan marad nagyságrendű (mivel a gerjesztőáram változatlan) fog forogni viszonylag állandó φp vektor szögben θ”. Amikor ez a változás az állórész áram I „és armatúra fluxus φ'ya. A hatóanyagot az állórész áram I „növekedni fog, összehasonlítva a kezdeti állórész áram I. t. E. növelhetjük az aktív által fogyasztott teljesítmény a motor a rács. Ezért egyre nagyobb a terhelés a motor tengelyén növekedését okozza az aktív elfogyasztott energia a hálózatról, és a hatásos teljesítmény csökkenésével csökken a motor terhelése.
Megváltoztatása terén jelenleg a szinkron motor változást eredményez a meddő teljesítmény fogyasztott a hálózatról. A vektor diagramján épített egy fázisban állórész (ábra. 137, b) azt mutatja, egy vektor a hálózati feszültség Uc és konstans (állandó feszültség Uc hálózat), a vektor kapott állórész mágneses mező (mágneses fluxus amplitúdó) φp. Uc viszonylag forgatni 90 ° vektor lag irányban (az óramutató járásával megegyező). A motor terhelés alatt, ami egy meghatározott áramát (normál gerjesztés) áram I állórésztekercshez fázisban van a hálózati feszültség Uc (a jelenleg kizárólag aktív).
coil áramvektor az állórész másik skálán jelentése áramlási vektor φya armatúra reakció. arányos áram állórésztekercshez és egybeesik ezt fázisban. Vektor végeket köti össze a vektorok φya és φp. egy vektor mágneses fluxus fordulat pólusok. Ha megváltoztatja a szinkron motor gerjesztő áram fogy a hálózat aktív teljesítmény változatlan marad, mivel a terhelés a motor tengely állandó. A hatóanyagot a jelenlegi állórész tekercselés is állandó, ha a gerjesztő áram. Ezért, a végén a vektor I az állórész fluxus és armatúra aktuális φya csak fekszenek sorban AB. párhuzamos a vízszintes tengely. Következésképpen, a fluxus-vektor fordulat oszlopok mindig kell elhelyezni úgy, hogy vége egybeesik a végén a kapott mező vektora állandó φp állórész fluxus. és kezdve - a végén a armatúra fluxus vektor φya. t. e. a vonalon AB.
Növelésével a gerjesztő áram (ha túlgerjesztés), és növeli az áramlás φ'm pólusok. vektor között található az AB vonal és a végén a vektor φp. Vektorok áram az állórész tekercselés I „és φ'm armatúra fluxus megelőzve a fázisfeszültség Uc hálózat. t. e. a motor fogyaszt reaktív vezető jelenlegi hálózat, hogy egy hálózat tekintetében a kondenzátor. Csökkentése terén folyó (underexcitation) csökkenti az áramlás φ'm pólusok és állórésztekercshez áram „lemarad tekintetében a hálózati feszültség, azaz a. E. Bocsátani a motor terhelés induktív.
A fő előnye, szinkronmotor, hogy tudnak dolgozni halad a fogyasztás, áram, t. E. A motor lehet egy kapacitív terhelés a hálózaton. Ez a motor javítja cos φ vállalkozás, hogy kompenzálja a meddő teljesítményt fogyasztanak más vevők.
Szinkronmotor túlnyomóan kiálló pólusú és működnek a normál üzemmód prioritás túlgerjesztés cos φ = 0,8. A gerjesztési A szinkron motorok végzik akár patogének vagy a hálózatról váltakozó áram segítségével a félvezető egyenirányítók.
Lebegő szinkronmotor irányítani felvétele lehetetlen hálózat, mint amikor az állórész tekercsek a rács keletkezik egy forgó mágneses mező és a forgórész a pillanatban, amikor helyhez kötött, és ezzel a kölcsönhatás a mágneses állórész mező és a forgórész nincs jelen, azaz a. E. A motor nem fejlődik nyomaték. Ha a forgórész álló állórész forgó mágneses mező kölcsönhatásba lép a rotor, kialakítja a nyomaték, folyamatosan változó irányba. Egy bizonyos ponton az időben (ábra. 138) a nyomaték az egyik irányba. Miután néhány időintervallum az állórész mező képest forog az álló rotor és a nyomaték irányában megfordul. Tehát a keletkező forgatónyomaték egy fordulata alatt az állórész mező tekintetében az álló rotor nulla. Ezért a kezdetektől a motor működésének szükséges előzetesen növelni a forgórész fordulatszáma szinkronsebességétői vagy közel hozzá.
Jelenleg kizárólagos használat volt az úgynevezett aszinkron kezdete szinkron motorok, amelynek lényege a következő. A pólus darabja a rotor a szinkron motor tekercselés halmozott pad kialakítva kalickás rövidzárlatosak mint a rotor a aszinkrongép.
A tekercsek a motor állórész tartalmazza a háromfázisú hálózat és annak kezdő készül ugyanaz, mint a kiindulási indukciós motorok rövidrezárt forgórész.
Miután a motor fog dolgozni egy sebesség közel a szinkron (körülbelül 95%), a mező tekercselés tartalmazza a DC hálózat és a motor belép szinkronban, azaz a. E. A rotor akár szinkron sebessége növekszik.
A motor indításakor pedig zárja a gerjesztési tekercselés ellenállása körülbelül 10-12-szer nagyobb, mint az ellenállása, magát a tekercselést. Nem lehet olyan területen kanyargó indítás során során a bal vagy zárlatos. Ha elkezd során területén kanyargós megnyílik, akkor fog indukálni egy nagyon nagy méretű e. d. a. veszélyes a tekercsszigetelés és kísérői. Létrehozása e. d. a. nagy mennyiségben annak a ténynek köszönhető, hogy a lebegő állórész mező forog nagy sebességgel képest az álló rotor és azonos sebességgel metszi gerjesztőtekercsének vezetőnek sok fordulat.
Ha a mező tekercselés rövidre zárt elején a motor terhelés alatt, akkor dolgozzon ki egy sebessége közel fél szinkron, és adja meg a megfelelő nem.
Képes együttműködni a fogyasztás a hálózat vezető jelenlegi lehetővé teszi a használatát a szinkron gép Kompenzátorként. Mint fentebb említettük, a szinkron motor a hálózat lehet egy kondenzátor, és növeli cos φ egész erőmű, hogy kompenzálja a meddő teljesítmény egyéb energia vevők. Növekedés cos φ csökkenti a reaktív áramfogyasztás elektromos társaságok és csökkenti a villamos energia ára.
Így a szinkron kompenzátor, a szinkron motor nélkül működik, a terhelés és a növekvő cos φ vállalkozás. Következésképpen, a szinkron kompenzátor egy meddőteljesítmény generátor.
Szerkezetileg szinkron kompenzátor eltér a szinkron motor kissé. Kompenzátor nem viselhetnek mechanikai terhelés, így könnyebb, és a forgó tengely, és a légrés kisebb, mint a motor.
A legfőbb hátránya a szinkronmotor, hogy szükség van egy külön egyenáramú áramforrás az gerjesztőtekercseinek.