Угловая и механические характеристики синхронного двигателя

Уравнения механической характеристики нелинейны в связи с наличием произведения переменных. Приближенное уравнение механической характеристики двигателя может быть найдено с помощью угловой статической характеристики синхронной машины. Положим и и будем пренебрегать активным сопротивлением статора R ₁. Будем считать, что обмотка возбуждения питается от источника тока, и во всех режимах i _в= I _в= const. В этом случае уравнения механической характеристики примут вид:

(5.5)

Из первого и второго уравнений определяются токи статора:

(5.6)

Подставив эти выражения в третье уравнение системы и, учитывая, что , после преобразований получаем уравнение угловой характеристики двухфазного явнополюсного синхронного двигателя:

(5.7)

Подставив и , получим уравнение угловой характеристики трехфазного асинхронного явнополюсного двигателя:

(5.8)

Из этого выражения видно, что момент синхронного двигателя содержит две составляющие. Первая обусловлена взаимодействием вращающегося магнитного поля статора с полем возбуждения ротора, а вторая представляет собой реактивный момент, обусловленный явнополюсным исполнением ротора. Вследствие явнополюсности, энергия магнитного поля максимальна при любом из двух положений ротора, поэтому вторая составляющая момента зависит от двойного угла Θ _эл.

На рис. 5.2 изображена угловая характеристика трехфазной синхронной машины с явно выраженными полюсами.

Θ эл.ном. обычно составляет 20^°-30^°. Это обеспечивает перегрузочную способность двигателя . Реактивный момент увеличивает крутизну рабочего участка угловой характеристики и несколько повышает перегрузочную способность двигателя.

Рис. 5.2. Угловая характеристика трехфазной синхронной машины с явновыраженными полюсами.

Так как основная составляющая момента определяется линейной зависимостью момента от напряжения питания, то перегрузочная способность двигателя менее чувствительна к изменению напряжения сети, чем у асинхронного двигателя. Вектор определяется геометрической суммой потокосцеплений обмотки статора по оси d (рис. 5.1б):

(5.9)

и по оси q:

(5.10)

Дата добавления: 2015-07-02