Синхронні машини та двигуни

Зображення Джорти

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

залишити коментар