Це машини, швидкість яких для заданої кількості полюсів є унікальною і визначається частотою мережі. Частота - це кількість циклів за одиницю часу. Кожна петля проходить через північний полюс і південний полюси.
f=p*n/60
У Європі та в більшості країн світу частота промислових мереж становить 50 Гц, а в США та деяких інших країнах – 60 Гц)
Коли він працює як генератор, швидкість машини повинна бути абсолютно постійною.
З формули випливає, що для того, щоб синхронна машина, що працює як двигун, оберталася з різною швидкістю, її необхідно подавати зі змінною частотою, яка є специфічною для кожної швидкості. Але оскільки електричний струм, що подається промисловими мережами, має фіксовану частоту, то необхідний частотний інвертор.
Перевага
- Він працює з дуже високим коефіцієнтом потужності, який не потребує корекції, заощаджуючи енергію та гроші.
- Він підтримує постійну швидкість, він самосинхронізується навіть при зміні навантаження.
- Він має високу продуктивність і дуже стабільний.
- Момент двигуна пропорційний напрузі, а в асинхронному двигуні він пропорційний квадрату напруги. Таким чином, наслідки перепадів напруги в мережі менше
- Повітряний зазор порівняно великий, що підвищує механічну безпеку.
Завдяки цим перевагам, в приводах мегават і постійної швидкості синхронний двигун, що живиться від мережі, має велике застосування.
Недоліки
- Синхронний двигун не може запуститися сам. Щоб це спрацювало, ми повинні привести їх до швидкості синхронізації. Тому нам потрібні додаткові установки для завантаження.
- Якщо є раптові зміни навантаження, швидкість синхронізації між частотою та швидкістю може бути втрачена, і машина зупиниться.
- Труднощі із завантаженням і стабільністю.
Синхронна машина, що живиться безпосередньо від промислової мережі, в принципі не дуже підходить для використання в якості двигуна.
Коли ми бачимо машину в генерованому режимі, хоча з теоретичної точки зору байдуже мати полюси індуктивності в статорі і петлю в роторі з петлею, розміщеною в гніздах статора, а полюси індуктивності живляться постійним струмом через два контактні кільця і щітки або навпаки. На технологічному та конструктивному рівні це не однаково і використовується конфігурація.
Для належної роботи напруга змінного струму повинна бути максимально схожою на синусоїдну хвилю. Для цього, з одного боку, змінюється просторова конфігурація індукційної хвилі, а з іншого — замінюється петля на більш складну обмотку.
З конфігурацією з трьох діаметральних котушок з трьома незалежними виходами і розривом на 120º для отримання трифазної системи.
В останні роки завдяки відкриттю і вдосконаленню матеріалів з дуже хорошими магнітними властивостями з самарієм, кобальтом і рідкісноземельними елементами використовуються синхронні двигуни з постійними магнітами без обмотки в збудженні.
Переваги двигунів з постійними магнітами
Відсутність контактних кілець і щіток. Проблеми технічного обслуговування, пов’язані з рухомими частинами, які були найбільш критичними частинами двигуна, зникають
Оскільки немає обмотки збудження, джоулеві втрати в роторі усуваються, покращуючи продуктивність і полегшуючи охолодження.
Недоліки постійних магнітів
Тенденція до розмагнічування магнітів через великі струми в якорі та через високі температури, що досягаються під час роботи двигуна
Збудження є фіксованим, і це значення не може бути змінено. Що знижує робочі параметри двигуна.
Ви можете бути зацікавлені контроль і захист промислових електродвигунів.
на галузевому рівні
Сферою застосування синхронних машин є виробництво електричної енергії.
Майже вся вироблена електрична енергія виробляється за допомогою синхронних машин у їх генераторній версії. Середній синхронний генератор може мати від 3 до 100 МВА, а на атомних електростанціях – до 300 – 1000 МВА. З виходами 1500кВ і струмами порядку кА.
Як двигун вони широко використовуються в діапазоні від 3 до 30 МВт, конкуруючи з асинхронними.
Сьогодні з конвертерними машинами, електронним конвертером і синхронною машиною вони є конкурентоспроможними навіть при потужності нижче 10 кВт, навіть зі змінною швидкістю. Це дорожче кріплення за рахунок перетворювача. але це вже промислово вигідно тим державам. конкуруючи з двигунами постійного струму та асинхронними двигунами.
Фуентес
- Основи обертових електричних машин. Луїс Серрано Ірібарнегарай
