Mașină sincronă 1

Mașina sincronă - este o mașină alternativ curent electric, viteza rotorului este egală cu frecvența de rotație a câmpului magnetic în întrefier.

dispozitiv

Componentele principale sunt armătura mașinii sincron și un inductor (bobină de excitație). De obicei, ancora este situat pe stator, și este separat de acesta printr-un rotor întrefierul este un inductor - deci, principiul funcționării mașinii sincrone este ca un „răsfrîntă“ mașină de curent continuu, alternativ înfășurarea de curent a cărui armătură nu se obține prin colector și este alimentat din exterior.

Anchor reprezintă una sau mai multe înfășurări de curent alternativ. În cazul motoarelor Curenții furnizate armătura, creând un câmp magnetic rotativ care este angajată cu domeniul inductor, și astfel are loc conversia energiei. Domeniul tehnic al armăturii afectează câmpul inductor și, prin urmare, de asemenea, numit câmp de reacție pentru armături. Generatoarele de câmp de reacție armatură creează curenților induși în înfășurarea inductorului armăturii alternativ.

Inductorul constă poli - electromagneți DC [1] sau magneții permanenți (în Micromașine). Inductoare mașini sincrone au două modele diferite: saliency sau neyavnopolyusnuyu. mașină pol salient este caracterizat prin aceea că polul pronunțat și au o structură similară cu polii mașinii de curent continuu. Când structura neyavnopolyusnoy excitație înfășurarea este plasată în fantele miezului inductorului, este foarte similar cu înfășurarea mașinii rotor asincron cu rotor bobinat, cu singura diferență că spațiul rămas între polii, conductorii nu sunt umplute (așa-numitul dinte mare). Structuri Neyavnopolyusnye utilizate în mașinile de mare viteză, pentru a reduce stresul mecanic pe stâlp.

Principiul de funcționare

Ca orice mașină electrică, mașina sincronă poate funcționa într-un mod de motor și un generator.

modul cu motor

Principiul de funcționare al motorului sincron bazat pe interacțiunea câmpului magnetic învârtitor al armăturii și câmpul magnetic al poli inductor. De obicei, o ancoră situată pe stator, iar inductorul - rotorul. La motoarele puternice sunt folosite ca electromagneți pol (fed curentului prin rotor contact alunecător perie inel), un consum redus de energie, de exemplu, în motoarele HDD - magneți permanenți. Există construcție de motoare convertită în care armătura este pe rotor și inductor - (. În motoarele mai vechi, precum și mașini sincrone criogenice moderne în care supraconductori sunt utilizate în înfășurările de excitație) statorului

Pentru a dispersa modul asincron frecvent utilizat în care bobina înfășurării sunt închise sau scurtcircuitat prin rezistor ca într-o mașină asincronă, pentru astfel de mașini în modul de a rula este scurtcircuitată de lichidare asupra rotorului, care acționează și ca un stilling înfășurare elimină sincronizarea rotorului „sinusoidei“. După atingerea vitezei aproape nominală (> 95% - așa-numita viteză subsynchronous), inductorul fiind alimentat cu curent continuu.

Motorul cu magnet permanent este aplicat un motor de pornire extern sau un declanșator controlat de frecvență, iar frecvența de control este utilizat pentru toate tipurile de LED-uri în funcționare - de exemplu, de mare viteză motoarele de tracțiune electrică TGV. Motoare platane vechi necesită pornire manuală - plăci de mână derula motoare asincrone de mai târziu au fost folosite în jucători.

Uneori, pe mașini de mare ax a pus un mic generator (DC sau AC rectificare), așa-numitul „Exciter“, care alimentează electromagneți.

Viteza rotorului [rot / m] rămâne neschimbat, asociat rigid cu frecvența rețelei [Hz] de relația:

în care: - numărul de perechi de poli statorici, în funcție de sarcina mașinii variază unghiul numai de sarcină (unghiul teta) - unghiul electric rămase sau avansarea domeniul de excitație în ceea ce privește domeniul armăturii. Atunci când unghiul de încărcare mai mare de 90 de grade electrice masina iese din sincronism - oprit în cazul în care arborele de cuplu de frânare este supraîncărcată, sau cu viteză mare, atunci când mașina funcționează ca un generator și o sarcină electrică este underloaded.

motoare sincrone la schimbarea excitație schimbarea factorului de putere în inductanța cu capacitiv. Perevozbuzhdonnye SD de mers în gol este folosit ca un compensatoarelor de putere reactivă. motoare sincrone în industrie utilizate în mod convențional în capacitatea unitate de peste 300 kW (suflanta vodoperekachivayuschie și pompe de ulei), de exemplu, de tip STD, cu mai puțină energie este folosită în mod obișnuit un motor mai simplă (și fiabilă) inducție cu un rotor colivie.

generator de funcționare

De obicei, generatoare sincrone funcționează cu armătura dispusă pe stator, pentru comoditatea de energie electrică de descărcare. Deoarece puterea de excitație este mică în comparație cu puterea, cu o ancoră de eliberare (0,3. 2%), o sursă de curent continuu la înfășurarea prin intermediul a două inele de alunecare excitație cauzează dificultăți deosebite. Principiul de funcționare al generatorului sincron se bazează pe fenomenul de inducție electromagnetică; când fluxul magnetic generat de rotor prin înfășurarea de excitație, alternativ cuplate cu fiecare dintre fazele înfășurărilor statorice inducând CEM în ele. In cel mai frecvent caz de distribuit armătură cu trei faze de înfășurare în fiecare defazat unul față de celălalt de 120 de grade, undă sinusoidală indus forță electromotoare. Combinând faza schemelor standard de „triunghi“, sau „stea“, se obține tensiunea de fază de ieșire a generatorului, care este standardul acceptat pentru energia electrică principală.

Frecvența EMF induse [Hz] este conectat cu viteza rotorului [r / min] Raport:

unde - numărul de perechi de poli ai rotorului.

generatoare sincrone utilizate adesea în locul mașinilor de colecție pentru generarea de curent continuu, conectarea acestora la lichidare trei faze redresor armăturii.

Varietatea de mașini sincrone

sincronă la compensatorului stației 500 kV „Gură de Aur“

Hidrogenerator - salient poli generator sincron pentru generarea energiei electrice din turbina hidraulică (la viteze reduse de rotație ale 50-600 rot / min).

Turbogenerator - neyavnopolyusny generator sincron pentru generarea energiei electrice din rotorul turbinei cu abur sau gaz la viteze de rotație mari - 6000 (rare), 3000, 1500 rot / min.

Un compensator sincron - motor sincron adaptat pentru a genera energie reactivă, care funcționează fără sarcină pe arborele (în modul inactiv); în timp ce pe armătura de lichidare trece aproape exclusiv curentul reactiv. Un compensator sincron poate funcționa într-un mod de factor de putere sau reglarea tensiunii. Acesta oferă sarcina capacitivă.

Mașină de alimentare dublă (în special AFM) - mașină acționată sincron cu rotor și înfășurarea statorului curenți de frecvențe diferite, datorită care sunt modurile de operare asincrone.

Generatorul de supratensiune - un generator sincron (de obicei trei faze) pentru modul de funcționare tranzitorii într-un circuit scurt (SC).

Există, de asemenea, direct-drive, pas cu pas, inductor, histerezis, non-contact motoare sincrone.

Motorul NK-8, care se află pe Tu-154B. Numărul de referință 9 desemnează un generator fără contact GT40PCH6

În mașină sincronă clasică are un punct slab - inele de alunecare cu perii pentru a uza mai repede decât alte părți ale mașinii din cauza scânteie eroziune și abraziune mecanică simplă. În plus, ceea ce a dus perie poate provoca o explozie. Prin urmare, primul în aer, și mai târziu în alte domenii (în special, generatoare diesel autonome) au devenit larg răspândite fără contact trohmashinnye generatoare sincrone. În cazul unei astfel de unități sunt plasate trei mașini - podvozbuditel, excitatoare și rotoare de generator le roti pe un arbore comun. Podvozbuditel - generator sincron cu excitație de la rotirea pe magneți permanenți cu rotor, tensiunea sa este furnizată unității de comandă generator, în cazul rectificat, reglementate și alimentat la înfășurările statorice excitator. induce în domeniul bobinajului statoric al curentului de excitatie, rectificat postat pe unitatea de ax redresoare rotative (BVV) și merge la câmpul generatorului de înfășurare. Generatorul produce deja curentul care curge către consumatori.

Acest sistem oferă atât absența altor piese mecanice în motor, cu excepția lagărelor, și autonomia de funcționare a generatorului - tot timpul, până când generatorul este rotit, dă tensiune podvozbuditel, care pot fi utilizate pentru alimentarea circuitelor de comandă generatorului.

notițe

1. ↑ De obicei, curentul de câmp este constantă, dar uneori poate avea o relație mai complexă la timp (atunci când, de exemplu, doresc să se asigure în mod artificial stabilitatea mașinii, sau pentru a crea orice operațiune complexă).

• mașină asincronă
• motoare BLDC
• reluctanta Switched
• mașină de curent continuu
• Sistem de excitație digital

• Motoare sincrone - schema tipică de pornire
• hidro
• Motoare electrice sincrone STD serie 630-12 putere de 500 kW

n · o · p Motoare

motoare cu combustie internă (cu excepția turbinei)