Электромагнитные устройства и электрические машины. Электрические трансформаторы. Информационные электрические машины. Информационные микромашины и синхронные микродвигатели, страница 15

  1. Какие характеристики АД называют механическими? (1)
  2. Какой способ пуска АД наиболее распространен? (2)
  3. За счет чего облегчается пуск способом переключения звезды на треугольник?(3)
  4. Для какого способа пуска АД применяют индукционные регуляторы? (4)
  5. За счет чего достигается плавность пуска АД с фазным ротором? (5)
  6. Что такое пусковая характеристика АД? (6)
  7. Почему пусковые свойства глубокопазных АД лучше, чем обычных? (7)

           Лекция 4.  Синхронные машины

§ 1  Общие сведения о синхронных машинах

П1 Область применения синхронных машин

Синхронная машина в настоящее время наиболее широко используется как генератор электрической энергии, как правило, в  трехфазном исполнении. В стационарных энергетических установках применяются  синхронные генераторы единичной мощностью в несколько сотен мегаватт. При этом, синхронные генераторы гидроэлектростанций проектируются на малую частоту вращения ротора (до 150 оборотов в минуту). Турбогенераторы тепловых электростанций имеют высокоскоростные роторы (3000 оборотов в минуту).  У синхронных машин с низкой частотой вращения, роторы изготовляются явнополюсными, у высокоскоростных машин роторы имеют неявнополюсную конструкцию. (1) В качестве резервных источников электрической энергии и на транспортных энергоустановках находят широкое применение дизель-генераторы. Роторы дизель-генераторов , как правило, явнополюсные , с частотой вращения 1500 оборотов в минуту.

Синхронные двигатели , обычно, применяются  в электроприводе  большой мощности (  свыше 100 киловатт ), там, где не требуется регулирования скорости .(2) Синхронные двигатели строятся на различные частоты вращения ротора , в пределах от 100 до 3000 оборотов в минуту.

Для повышения коэффициента мощности электросистем находят широкое применение синхронные компенсаторы - синхронные двигатели работающие на холостом ходу и являющиеся генераторами реактивной мощности. Это обычно явнополюсные машины со скоростью ротора 750 оборотов в минуту.

В системах автоматики нашли широкое применение синхронные микродвигатели специального назначения мощностью от долей ватта до нескольких десятков ватт.

П2 Особенности конструкции синхронных машин разных типов.

Различные типы синхронных машин в конструктивном исполнении могут заметно различаться. Так турбогенераторы обычно выполняются в  горизонтальном  исполнении с относительно длинным ротором. Диаметр ротора, даже у машин большой мощности не более 1,1 - 1,2 метра. Ротор вращается в подшипниках скольжения , размещенных в торцевых щитах или на отдельных стойках. Неявнополюсный ротор представляет собой поковку из высококачественной стали, в которой фрезеруются продольные пазы, симметрично расположенные относительно центральной части полюса ротора. Свободные от пазов центральные части полюса занимают примерно половину полюсного деления. В пазы ротора укладывается обмотка возбуждения и укрепляется металлическими клиньями. Лобовые части обмотки удерживаются от смещения под действием центробежных сил металлическими кольцами - бандажами. (3)

Гидрогенераторы, в большинстве случаев , выполняются с относительно коротким, вертикальным валом. Диаметр ротора крупных машин может быть более 10 - 15 метров. Вес вращающегося агрегата и давление воды  воспринимается упорным подшипником - подпятником. Сила, действующая  на подпятник  крупных машин, может измеряться тысячами тонн. Кроме подпятника ротор имеет еще направляющий подшипник, воспринимающий радиальные усилия.  Явнополюсный ротор гидрогенератора представляет собой обод, собираемый на спицах, крепящихся к втулке ротора . Пакет полюса набирают из стальных  листов и закрепляют на ободе с помощью Т-образных выступов. На полюсах, кроме обмотки возбуждения, размещается демпферная обмотка, напоминающая обмотку ротора короткозамкнутого асинхронного двигателя, но имеющая стержни только в пределах полюсов. (4)

П3 Системы возбуждения синхронной машины