Принцип действия двигателя

При работе синхронной машины в качестве двигателя обмотка якоря подключается к источнику трехфазного тока, в результате возникает вращающийся магнитный поток Ф _я. После разгона ротора до частоты вращения n, близкой к частоте вращения n ₀ поля якоря, его обмотка возбуждения подключается к источнику постоянного тока и возникает магнитный поток Ф ₀. Благодаря взаимодействию магнитного потока Ф _я и проводников обмотки ротора (или полюсов намагниченных сердечников якоря и ротора) возникает вращающий электромагнитный момент М _эм, действующий на ротор, и он втягивается в синхронизм, т. е. начинает вращаться с частотой вращения, равной частоте вращения n ₀ магнитного поля якоря.

Положение оси mm ′ магнитного поля ротора относительно оси КК ′ поля якоря и значение момента М _эм зависят от нагрузки двигателя.

Так, при работе двигателя в режиме идеального холостого хода электромагнитный момент М _эм равен нулю. Некоторой механической нагрузке двигателя соответствует положение ротора, которому соответствует определенный вращающий момент М _эм.

Значение тока якоря, интенсивность и характер действия реакции якоря зависят при Мэм = const от значения ЭДС Е ₀, которая определяется значением тока возбуждения. Когда двигатель потребляет от источника только индуктивную или активно‑индуктивную мощности, под действием поля якоря двигатель намагничивается; в случае потребления емкостной или активно‑емкостной мощности двигатель под действием поля якоря размагничивается.

Как и у других машин, у асинхронных машин электромагнитный момент незначительно отличается от момента, развиваемого машиной на валу. Поэтому для простоты анализа будем считать их в дальнейшем равными и обозначать М.

Существенной особенностью синхронного двигателя (в отличие от асинхронного) является то, что вращающий момент возникает у него в том случае, когда частота вращения ротора n равна частоте вращения n ₀т магнитного поля якоря.

Объясняется это тем, что ток в обмотке возбуждения синхронного двигателя появляется не в результате электромагнитной индукции (как в обмотке ротора асинхронного двигателя), а вследствие питания обмотки возбуждения от постороннего источника постоянного тока.

Частота вращения магнитного поля якоря, а значит, и ротора синхронного двигателя определяется по формуле n ₀ = n = 60 f / p.

Для получения различных частот вращения синхронные двигатели изготовляют с различными числами полюсов. При частоте f = 50 Гц частоты вращения будут 3000, 1500, 1000, 750 об/мин и т. д.

Дата добавления: 2015-05-06