Синхронного микродвигателя

11.13. Векторная диаграмма синхронного компенсатора

Свойство перевозбужденного синхронного двигателя потреблять кроме активной составляющей тока и активной мощности емкостную составляющую тока и емкостную мощность, используют для повышения (компенсации) коэффициента мощности других потребителей, создающих активно-индуктивную нагрузку системы. Используя указанное свойство синхронных двигателей, оказалось возможным создавать синхронные машины, называемые синхронными компенсаторами. Синхронный компенсатор представляет собой по существу синхронный двигатель, рассчитанный на работу с перевозбуждением без механической нагрузки и предназначенный специально для улучшения коэффициента мощности. Если не учитывать относительно небольших потерь мощности в синхронном компенсаторе, можно считать, что им потребляются из сети трехфазного тока чисто емкостный ток и емкостная мощность. Векторная диаграмма синхронного компенсатора при гаком допущении приведена на 11.13.

= 0 и / > / )— синхронного компенсатора. Синхронные компен-в в. гр

индекс / — для турбогенераторов (кроме ТВВ-800) и синхронного компенсатора КСВ-ЮО: индекс 2 для гидрогенераторов, синхронных компенсаторов (кроме КСВ-ЮО) и турбогенератора ТВВ-800

Практический интерес представляет применение синхронного двигателя в режиме регулируемого емкостного элемента ( 15.18,.Р = = 0 и / > /в ) — синхронного компенсатора. Синхронные компенсаторы позволяют улучшить коэффициент мощности cosip электрической системы (см. § 2.20).

Практический интерес представляет применение синхронного двигателя в режиме регулируемого емкостного элемента ( 15.18,/* = = 0 и / > /в г ) - синхронного компенсатора. Синхронные компенсаторы позволяют улучшить коэффициент мощности cos (p электрической системы (см. § 2.20).

9. Каким образом синхронный генератор может быть использован в качестве компенсирующего устройства (синхронного компенсатора) для повышения коэффициента мощности потребителя электроэнергии?

5. Укажите условия, при которых синхронный электродвигатель работает в режиме синхронного компенсатора.

щие в режиме номинальной нагрузки. Значения номинальных величин: мощности Р2„ом, КПД т)Иом и коэффициента мощности СО8ф1в0м электродвигателей приведены в табл. 13.1. Пренебрегая потерями мощности холостого хода Ро, определить мощность SK = QK синхронной машины, работающей в режиме синхронного компенсатора, необходимой для повышения коэффициента мощности установки до значения cos ср2 = 0,94.

13.4. Группа трехфазных асинхронных электродвигателей потребляет из сети суммарную активную мощность Р\вт =•= = 15 000 кВт при среднем коэффициенте мощности со»ф2 = = cos фсР = 0,65. Определить мощность синхронного компенсатора, с помощью которого необходимо довести коэффициент мощности установки путем компенсации реактивной (индуктивной) составляющей до cos фг = 0,96.

Затем определяют мощность необходимого компенсирующего устройства (синхронного компенсатора): рк = Яном/(с= 15000Х Х0,9= 13500 квар.

11.16. Конструкция рогора синхронного микродвигателя с постоянными магнитами

11.17. Пусковые и механическая характеристики синхронного микродвигателя с постоянными магнитами

Электромагнитный момент синхронного микродвигателя в синхронном режиме в случае симметричной магнитной цепи и при незначительном активном сопротивлении обмотки статора определяется уравнением, известным из общей теории синхронных машин активного типа [14]:

Результирующий электромагнитный момент синхронного микродвигателя с постоянными магнитами в общем случае представляет собой -сумму всех этих составляющих:

ода) повышения значения магнитного потока статора за счет увеличения подводимого к статору напряжения. Подмагииченный ротор, как и ротор с постоянными магнитами синхронного микродвигателя, начинает активнее участвовать в создании основного рабочего магнитного потока и тем самым разгружать обмотку статора от реактивного намагничивающего тока. Это соответствует смещению рабочей точки характеристики двигателя из точки А в точку В на 4.15.

Удельный синхронизирующий момент тс синхронного микродвигателя — это момент, приходящийся на один градус угла \> между осями ротора и поля статора при значениях у, близких к нулю:

Тип синхронного микродвигателя

В синхронных микродвигателях, рассматриваемых в настоящем параграфе, угловая скорость ротора меньше угловой скорости первой гармоники поля статора в определенное число раз. При этом соотношение скоростей в синхронном режиме не зависит от внешних факторов (момента нагрузки, напряжения и т. д.). Такое редуцирование скорости достигается либо за счет внутренних возможностей синхронных машин (редукторные двигатели, двигатели с катящимся ротором), либо в результате выполнения синхронного микродвигателя в виде комбинации электрической машины и 4.19

Следовательно, результирующая сила магнитного притяжения ротора к статору направлена вдоль максимума волны индукции В& ( 4.23), т. е. по оси результирующего вращающегося поля Фв. Принцип действия синхронного микродвигателя с катящимся ротором можно рассмотреть на модели, изображенной на 4.24. В расточке статора, имеющей диаметр Dit эксцентрично расположен ферромагнитный ротор, с наружным диаметром D-2. Координатную ось, проходящую через центр статора 0\ и точку минимального зазора, считаем продольной d, а перпендикулярную ей — поперечной q.

На 4.37 изображена схема частотного регулирования угловой скорости синхронного микродвигателя. Полупроводниковый: коммутатор Г/С статического преобразователя частоты собран на транзисторах Т\—Т 4, работающих в ключевом режиме. При поочередном замыкании и размыкании цепей транзисторами Т\, Т^ к различным половинам первичной обмотки трансформатора Тр\ лрикладывается постоянное напряжение источника U\. На выходе

Статор синхронного микродвигателя-трансформатора в основном подобен статору обычного синхронного микродвигателя. Отличие состоит только в том, что на сердечник статора дополнительно наматывают первичные и вторичные обмотки двух одно-•фазных трансформаторов. Взаимное расположение обмоток трансформатора и двигателя обеспечивает отсутствие результирующей индуктивной связи при ненасыщенном магнитопроводе.

Рабочие характеристики синхронного микродвигателя-трансформатора практически такие же, как у синхронного микродвигателя соответствующего типа при питании от внешнего трансформатора. Однако при этом достигается снижение габаритных размеров и массы микропривода.