При помощи первичного двигателя ротор-индуктор вращается. Магнитное поле находится на роторе и вращается вместе с ним, поэтому скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля – отсюда название синхронная машина.
Рис.6. Генераторный режим работы синхронной машины.
При вращении ротора магнитный поток полюсов пересекает статорную обмотку и наводит в ней ЭДС по закону электромагнитной индукции: E = 4,44*f*w*kw*Ф, где:
f – частота переменного тока, Гц; w – количество витков; kw – обмоточный коэффициент; Ф – магнитный поток.
Частота индуктированной ЭДС (напряжения, тока) синхронного генератора: f = p*n/60, где:
р – число пар полюсов; п – скорость вращения ротора, об/мин.
Заменив: E = 4,44*(п*р/60)*w*kw*Ф и, определив: 4,44*(р/60)*w*kw – относится к конструкции машины и создаёт конструктивный коэффициент: C = 4.44*(р/60)*w*kw.
Тогда: Е = СЕ*п*Ф.
Таким образом, как и у любого генератора, основанного на законе электромагнитной индукции, индуктированная ЭДС пропорциональна магнитному потоку машины и скорости вращения ротора.
|
|
Обратимость синхронного генератора
Синхронные машины применяются также в качестве электрического двигателя, особенно в установках большой мощности (свыше 50 кВт)
Рис.7. Двигательный режим работы синхронной машины.
Для работы синхронной машины в режиме двигателя обмотку статора подключают к трёхфазной сети, а обмотку ротора к источнику постоянного тока. В результате взаимодействия вращающегося магнитного поля машины с постоянным током обмотки возбуждения, возникает вращающий момент М, который увлекает его со скоростью магнитного поля.
Условия включения синхронного генератора в сеть
Для включения генератора в сеть необходимо:
· одинаковое чередование фаз в сети и генераторе;
· равенство напряжения сети и ЭДС генератора;
· равенство частот ЭДС генератора и напряжения сети;
· включать генератор в тот момент, когда ЭДС генератора в каждой фазе направлена встречно напряжению сети.
Невыполнение этих условий ведёт к тому, что в момент включения генератора в сеть возникают токи, которые могут оказаться большими и вывести генератор из строя.
Задания для самоподготовки
Прочитайте лекцию. Выучите новые термины и формулировки и ответьте на вопросы
1.Какая электрическая машина называется генератором?
2.Почему машина называется синхронной?
3.По какому закону осуществляется индуктирование ЭДС в якоре машины?
4.Какие два основных способов возбуждения Вы знаете?
Ответы присылать в письменном виде