Лекція 12. Синхронні генератори.
План · Устрій і принцип дії синхронних генераторів. □ Основні частини синхронної машини. □ Отримання синусоїдальної ЕРС. · Багатополюсні генератори. · Робочий процес синхронного генератора □ Холостий хід. □ Реакція якоря. □ Зовнішня і регулювальна характеристики. · Синхронний двигун □ Принцип роботи синхронного двигуна. Устрій і принцип дії синхронних генераторів. Основні частини синхронної машини. Синхронні генератори перетворюють механічну енергію первинних двигунів в електричну енергію трифазного струму. Основними частинами будь-якого генератора є: 1) система збудження, що створює основний магнітний потік машини; 2) якір, в обмотці якого індукується ЕРС. Генератори трифазного струму, як правило, виконуються з рухомою системою збудження (ротор) і нерухомим якорем (статор). Для створення основного магнітного потоку в синхронних машинах застосовують електромагніти, що живляться від допоміжного джерела постійного струму. Обмотку електромагнітів прийнято називати обмоткою збудження. Якір (статор) має форму порожнистого циліндра, в пазах якого з внутрішньої сторони розміщені провідники трифазної обмотки, – по суті не відрізняється від статора асинхронної машини. Отримання синусоїдальної ЕРС. Для отримання синусоїдальної ЕРС в обмотці якоря необхідно, щоб розподіл магнітних ліній (тобто магнітної індукції В)в повітряному зазорі між статором (1) і ротором (2) було також синусоїдальним. Цього можна досягнути двома шляхами: 1) застосуванням електромагнітів з полюсами належної форми; 2) відповідним розміщенням обмотки збудження в пазах ротора. У першому випадку ротор виконується з явно вираженими (виступаючими) полюсами. Полюсні наконечники мають таку форму, при якій повітряний зазор збільшується, а магнітна індукція (щільність магнітних ліній) зменшується від середини полюса до його країв. У другому випадку ротор являє собою масивний сталевий циліндр, в пазах якого розміщена обмотка збудження. Окремі котушки цієї обмотки сполучені між собою так, як показано на мал. (суцільні лінії показують з'єднання котушок з переднього торця ротора, а пунктирні лінії із заднього торця). Магнітні потоки котушок мають спільну вісь (N–S). Розміри котушок неоднакові. Завдяки цьому максимум магнітної індукції Вm співпадає з віссю полюсів NSі по мірі віддалення від цієї осі щільність магнітного потоку убуває. Розподіл магнітної індукції в повітряному зазорі при цьому виходить близьким до синусоїдального. Тихохідні генератори, що приводяться в рух гідротурбінами або двигунами внутрішнього згоряння, виконуються з явно вираженими полюсами. Швидкохідні паротурбінні генератори мають циліндричні ротори з неявно вираженими полюсами *. * Кругова швидкість ротора в швидкохідних машинах досягає значенні 150 – 160 м/сек. При цих швидкостях застосовувати ротори з явно вираженими полюсами не можна за умовою механічної міцності. Кінці обмотки збудження у ротора будь-якого виконання приєднані до двох, ізольованих від вала кілець. Струм в обмотку збудження подається через щітки, накладені на кільця. Як правило, обмотка ротора живиться від збуджувача (генератора постійного струму), що знаходиться на одному валу з ротором синхронного генератора. Потужність збуджувача становить 1 – 3% від номінальної потужності генератора. ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|