Головна

Синхронні реактивні двигуни

  1. Асинхронні двигуни з масивним ротором.
  2. Асинхронні виконавчі двигуни
  3. Асинхронні виконавчі двигуни
  4. Асинхронні конденсаторні двигуни
  5. АСИНХРОННІ МАШИНИ
  6. Асинхронні машини для синхронної зв'язку
  7. Асинхронні машини. загальні поняття

Відмітна особливість синхронних реактивних двигунів (СРД) - відсутність у них збудження з боку ротора. Основний магнітний потік в цьому двигуні створюється виключно за рахунок МДС обмотки статора. У дво- і в трифазних СРД ця МДС є обертається.

Для з'ясування принципу дії СРД звернемося до вираження електромагнітного моменту явнополюсной синхронної машини [см. (21.10)], з якого випливає, що якщо відключити обмотку збудження ( = 0), то основна складова моменту стає рівною нулю і на ротор машини продовжує діяти лише реактивна складова моменту [см. (21.12)]

Принцип дії СРД полягає в наступному. При включенні обмотки статора в мережу виникає обертове магнітне

Ріс.23.4. Принцип дії синхронного реактивного двигуна

поле. Як тільки вісь цього поля  займе положення в просторі розточення статора, при якому вона буде зміщена щодо поздовжньої осі збудженому полюсів ротора  на кут  в сторону обертання (рис. 23.4, а), між полюсами цього поля і виступаючими полюсами збудженому ротора виникне реактивна сила магнітного тяжіння полюса ротора до полюса обертового поля статора . Вектор цієї сили  зміщений відносно поздовжньої осі ротора також на кут  , Тому сила  має дві складові: нормальну , спрямовану по поздовжній осі ротора, і тангенціальну , спрямовану перпендикулярно поздовжньої осі полюсів ротора. Сукупність тангенціальних складових реактивних сил  на всіх полюсах збудженому ротора створить обертовий реактивний момент  , Який буде обертати ротор з синхронною частотою  . З ростом механічного навантаження на вал СРД кут  збільшується і момент Мр росте.

Однак при значенні кута  = 90 ° реактивний момент Мр = 0. Така залежність моменту Мр від кута  є принциповою для реактивного моменту, що відрізняє його від основної складової електромагнітного моменту  синхронного двигуна з порушеною ротором (див. рис. 22.2, графік 1), Який при  = 90 ° має максимальне значення. З рис. 23.4, б видно, що при  = 90 ° реактивні сили магнітного тяжіння , діючі на кожен полюс збудженому ротора, взаємно врівноважуються і реактивний момент  . Максимальне значення реактивного моменту  настає при значенні кута  = 45 °. Тому залежність реактивного моменту Мр від кута  визначається виразом

 (23.1)

Графічно ця залежність представлена ??кривої 2 на ріс.22.2. Неодмінна умова створення реактивного моменту Мр - явнополюсная конструкція ротора, так як тільки в цьому випадку .

Потужність СРД і створюваний ним момент менше, ніж у синхронного двигуна з порушеними полюсами ротора. Пояснюється це тим, що у СРД через відсутність магнітного потоку ротора) ЕРС Е0 = 0, тому основна складова електромагнітного моменту

 = 0 [см. (21.11)] і електромагнітний момент СРД визначається лише реактивної складової ( = Мр). Тому при однакових габаритах синхронного двигуна з порушеними полюсами ротора і СРД потужність на валу і створюваний момент у СРД набагато менше.

Мал. 23.5. Конструкція роторів синхронного реактивного двигуна

До недоліків СРД слід також віднести невисокі значення коефіцієнта потужності і ККД. Пояснюється це значним намагнічує струмом статора, так як збудження СРД відбувається за рахунок магнітного поля статора.

У СРД застосовують асинхронний пуск. Для цього ротор постачають короткозамкненою пусковий кліткою. На рис. 23.5, а показами традиційна конструкція ротора СРД, що відрізняється від ротора асинхронного двигуна лише наявністю западин, що забезпечують ротора явнополюсную конструкцію. Чим більше ці западини, тим більше відношення  , А отже, і реактивний момент Мр. Однак зі збільшенням западин зростає середня величина повітряного зазору, що веде до підвищення намагнічує струму статора, а отже, до зниження енергетичних показників двигуна - коефіцієнта потужності і ККД. Крім того, зі збільшенням западин скорочуються розміри пусковий клітини, що веде до зменшення асинхронного моменту, т. Е. До зменшення пускового моменту і моменту входу в синхронізм.

Найкращі результати дає наступне співвідношення розмірів ротора:

и .

У цьому випадку вдається домогтися відносини  2.

Більш досконала секціонірованная конструкція ротора СРД, що представляє собою циліндр, в якому сталеві смуги 2 залиті алюмінієм 1(Рис. 23.5  ). Така конструкція ротора дозволяє отримати відношення  . За рахунок цього істотно зростає момент Мротах при збереженні намагнічує струму на допустимому рівні.

На торцях Секціонірованние ротора є відлиті з алюмінію кільця, які замикають алюмінієві прошарку ротора, утворюючи короткозамкнутую пускову клітку.

Простота конструкції і висока експлуатаційна надійність забезпечили СРД малої потужності широке застосування і пристроях автоматики для приводу самописних приладів, і пристроях звуко- та відеозапису та інших установках, що вимагає суворого постійності частоти обертання.

 



Синхронні машини з постійними магнітами | гістерезисні двигуни

крокові двигуни | Синхронний генератор з кігтеподібні полюсами і електромагнітним збудженням | Індукторні синхронні машини |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати