Возбуждения синхронных

Изменение активной мощности синхронного двигателя ^мех ~ Р = = 3t//a = со MTQ , подключенного к системе большой мощности (U -= const), происходит при изменении значения тормозного момента на валу (М,.ор = var). При увеличении тормозного момента мощность синхронного двигателя возрастает, одновременно увеличивается и угол в, что понижает запас устойчивости двигателя тг/2 - в. Для того чтобы синхронный двигатель не терял запаса устойчивости при увеличении активной мощности, необходимо одновременно увеличивать ток возбуждения. Синхронные двигатели большой мощности снабже-

Область применения РЭЕСВ весьма ограничена. Ею можно пользоваться, когда в графике нагрузки отсутствуют периоды пуска и торможения, а колебания момента статического сопротивления на валу двигателя не приводят к заметным изменениям частоты вращения (двигатели постоянного тока независимого и параллельного возбуждения, синхронные двигатели, а также асинхронные двигатели при работе на естественной характеристике).

, подключенного к системе большой мощности (U -const), происходит при изменении значения тормозного момента на валу (Мтор = var). При увеличении тормозного момента мощность синхронного двигателя возрастает, одновременно увеличивается и угол в, что понижает запас устойчивости двигателя я/2 - в. Для того чтобы синхронный двигатель не терял запаса устойчивости при увеличении активной мощности, необходимо одновременно увеличивать ток возбуждения. Синхронные двигатели большой мощности снабже-

Изменение активной мощности синхронного двигателя /*мех - f = = ЗС//а = w Af , подключенного к системе большой мощности (U -= const), происходит при изменении значения тормозного момента на валу (Mfop = var). При увеличении тормозного момента мощность синхронного двигателя возрастает, одновременно увеличивается и угол 9, что понижает запас устойчивости двигателя тг/2 - в. Для того чтобы синхронный двигатель не терял запаса устойчивости при увеличении активной мощности, необходимо одновременно увеличивать ток возбуждения. Синхронные двигатели большой мощности снабжс-25:

Режим параллельной работы синхронной машины с сетью бесконечной мощности зависит от момента на валу. Потребляет машина реактивную мощность из сети или отдает ее в сеть — определяется током возбуждения.- Синхронные машины, работающие параллельно с сетью в режиме холостого хода, применяются достаточно широко и называются синхронными компенсаторами. В ЭП возможен режим работы, когда электрическая или механическая мощность преобразуется только в теплоту—-режим холостого хода,

Режим параллельной работы синхронной машины с сетью бесконечной мощности зависит от момента на валу. Потребляет машина реактивную мощность из сети или отдает ее в сеть — это определяется током возбуждения. Синхронные машины, работающие параллельно с сетью в режиме холостого хода, применяются достаточно широко и называются синхронными компенсаторами. В ЭП возможен режим работы, когда электрическая или механическая мощность преобразуется только в теплоту — режим холостого хода.

Синхронные компенсаторы работают при угле нагрузки 0«0, и нет необходимости заботиться о его статической перегружаемости. Так как в обмотках синхронного компенсатора протекают реактивные токи, которые не создают динамических усилий, крепление лобовых частей менее прочное, чем в турбогенераторах. Для снижения тока возбуждения синхронные компенсаторы обычно выполняются с несколько меньшими воздушными зазорами, чем синхронные двигатели, поэтому у синхронных компенсаторов x,j= 1,8-4-2,5.

Синхронные машины в зависимости от их типа, номинальной мощности, частоты вращения ротора и других факторов оснащаются различными системами возбуждения.

Требуется, чтобы кратность форсировки возбуждения у турбогенераторов и синхронных компенсаторов была не менее 2, у гидрогенераторов в зависимости от установленной системы возбуждения не менее 1,8—2. Скорость нарастания напряжения возбуждения у машин всех типов должна быть не менее 2 отн. ед. возб/с, причем все синхронные машины рассчитывают на работу с предельным током возбуждения длительностью до 50 с при косвенной система охлаждения, до 30 с при непосредственном охлаждении

Обладая по сравнению с асинхронными двигателями тем несомненным преимуществом, что они могут генерировать реактивную мощность в сеть, синхронные двигатели уступают асинхронным по ряду других показателей. Синхронные двигатели сложнее в конструктивном отношении, особенно по сравнению с короткозамкну-тыми асинхронными двигателями. Синхронные двигатели существенно дороже асинхронных главным образом из-за затрат, связанных с изготовлением системы возбуждения. Синхронные двигатели нуждаются в квалифицированном обслуживании и менее надежны -& эксплуатации. Суждение о выгодности применения того или иного двигателя можно получить при сопоставлении возможных вариантов по суммарным затратам на изготовление и эксплуатацию в электрической системе.

Небольшие синхронные двигатели (до 2 кВт), называемые р е-активными синхронными двигателями, выполняются без обмотки возбуждения на роторе и возбуждаются реактивным током, потребляемым из сети. Двигатели еще меньшей мощности выполняются с постоянными магнитами (см. § 63-6).

Генераторы параллельного и смешанного возбуждения применяются для питания обмоток якорей нереверсивных двигателей постоянного тока с небольшим пределом регулирования частоты вращения, обмоток возбуждения синхронных генераторов и двигателей, электрических сетей постоянного тока, ванн для гальванических покрытий, агрегатов для зарядки аккумуляторов, подъемных электромагнитов и т. д. В настоящее время все более широко вместо генераторов для питания различных приемников постоянного тока используются полупроводниковые преобразователи.

Обьино режим возбуждения синхронных генераторов соответствует индуктивной реактивной мощности, необходимой для работы асинхронных двигателей.

В последние годы внедряются системы возбуждения синхронных двигателей с питанием обмотки возбуждения от сети переменного тока через тиристорные выпрямители. Схема управления при достижении подсинхронной скорости двигателя обеспечивает отпирание тиристоров и подачу тока в обмотку возбуждения.

Форсирование возбуждения синхронных двигателей целесообразно также и потому, что оно способствует повышению устойчивости всей энергосистемы, так как при аварийных режимах перевозбужденные синхронные двигатели, работая как генераторы реактивной энергии, поддерживают напряжение в сети. После восстановления напряжения сети до номинального значения реле РФ вновь включается и форсировка автоматически снимается.

Для ограничения Д?/с принимают следующие меры: переключение ответвлений обмотки у силовых трансформаторов (.под нагрузкой или без нее); изменение режима работы компенсирующих устройств (включение или отключение батарей статических конденсаторов, изменение тока возбуждения синхронных двигателей), включение или отключение резервных линий и трансформаторов.

Увеличение тока возбуждения синхронных двигателей в ряде случаев позволяет разгрузить линии и трансформаторы от реактивной мощности и уменьшить потерю напряжения.

Форсирование возбуждения синхронных двигателей целесообразно также и потому, что оно способствует повышению устойчивости всей энергосистемы, так как при аварийных режимах перевозбужденные синхронные двигатели, работая как генераторы реактивной мощности, стремятся поддерживать напряжение в сети. После восстановления напряжения сети до номинального значения реле РФ вновь включается и форсировка автоматически снимается. Для остановки двигателя необходимо повернуть либо рукоятку УЯ] в левое положение, либо рукоятку УП2 в любое положение. Это приводит к одновременному разрыву цепей катушек контактора KB и реле РВ. Контактор KB разрывает цепь обмотки возбуждения возбудителя, обеспечивая гашение поля двигателя СД. Реле с выдержкой времени около 1,5 с разрывает цепь катушки контактора К и отключает обмотку статора двигателя СД от сети. Такая последовательность операции при отключении двигателя снижает перенапряжения в обмотке статора и на контактах контактора К при его отключении.

41. А. с. 479211 СССР. Устройство для бесконтактного возбуждения синхронных машин / И.А.Глебов, С.И. Логинов, Ф.Д.Дубинин и др. - Опубл. в Б. И., 1976, №28.

Большие падения напряжения и потери энергии в сетях зависят не только от нагрузки, но и от величины и направления реактивной мощности. Поэтому при регулировании потоков реактивной мощности регуляторами возбуждения синхронных машин следует учитывать не только действительные нагрузки приводов, но и состояние питающей буровую установку сети, т. е. уровень напряжения и ее загрузку реактивными мощностями. Работа регулятора возбуждения с наиболее целесообразным законом регулирования применительно к буровым установкам значительно улучшает качество питающего буровую установку напряжения и существенно уменьшает потери в распределительных сетях [31].

:Метод среднеквадратичного момента основан на пропорциональности (для двигателей независимого возбуждения и, с некоторым допущением, для асинхронных двигателей при нагрузках, близких к номинальным) момента току при Ф = const. Этот метод проще, чем метод среднеквадратичного тока, так как непосредственно связан с режимом работы (нагрузочной диа-. граммой) производственного механизма. При регулировании частоты вращения двигателя ослаблением потока пропорциональность Ми/ нарушается и необходимо учитывать возрастание тока при ослаблении поля.

Метод среднеквадратичной мощности основан на пропорциональности мощности моменту (Р = ю.М при со = const) для двигателей независимого возбуждения, синхронных и асинхронных при нагрузках, близких к номинальным, работающих без регулирования частоты вращения.