Призначення та області застосування

Синхронною машиною називається двообмоткова електрична машина змінного струму, одна з обмоток якої під’єднується до електричної мережі з постійною частотою, а друга збуджується постійним струмом.

Найбільшого розповсюдження набули синхронні машини з трифазною різнойменнополюсною - періодною обмоткою на статорі і з різнойменнополюсною - періодною обмоткою збудження на роторі. Такі машини називаються просто “ синхронні машини ”, а синхронні машини інших виконань відносяться до “ спеціальних синхронних машин ”.

Для синхронних машин невеликої потужності можливе обернене виконання. Для великих машин використовується пряме (через ковзний контакт підводиться потужність збудження яка становить 0,3-2% перетворюваної потужності). В невеликих машинах для створення поля збудження використовуються досить часто постійні магніти.

Переважна частина електричної енергії, яка використовується в народному господарстві і побуті виробляється з допомогою синхронних трифазних турбо і гідрогенераторів. Використовують синхронні машини і в режимі двигунів і в режимі компенсаторів.

Номінальними даними синхронних машин, які записані на табличках є наступні величини:

а) номінальна потужність (для генераторів і синхронних компенсаторів – повна електрична потужність, к.В.А; для двигунів – механічна потужність на валу двигуна, кВm);

б) номінальний коефіцієнт потужності (при перезбудження);

в) номінальний к.к.д. (тільки для двигунів);

г) схема з’єднання фаз обмотки статора;

д) номінальна лінійна напруга обмоток якоря (статора) у вольтах;

е) номінальна частота обертання, об/хв (для гідрогенераторів вказується ще і кутова частота обертання);

ж) номінальна частота струму якоря, Гц;

з) номінальний лінійний струм якоря, А;

к) номінальні напруга і струм збудження.

Всі промислові синхронні машини виконуються у нас на стандартизовану частоту 50 Гц. Необхідна синхронна частота обертання n, об\хв (або кутова швидкість, рад/с), забезпечується вибором відповідного числа періодів обмоток

.

Числа періодів обмоток для деяких можливих частот обертання наступні

р 1 2 3 4 8 16 32 64

n, об\хв 3000 1500 1000 750 375 187,5 93,7 46,9

Найпотужніший гідрогенератор на сьогоднішній день 715 МВА при частоті обертання 143 об/хв, а найпотужніший турбогенератор розробляється на 2000 МВА при частоті обертання 3000 об/хв.

Напруги обмотки якоря (статора) синхронних машин вибирається з числа стандартних напруг: 0,23; 0,4; 3,15; 6,3; 10,5; 13,8; 15,75 кВ (для генераторів) і 0,22; 0,38; 3; 6; 10 кВ (для двигунів).Номінальна напруга обмотки збудження вибирається в межах від 24 до 400 В.

З ростом потужності і частоти обертання к.к.д. машини збільшується. При потужності 100÷4000 кВА він становить 0,9÷0,95, а в потужних гідро і турбогенераторах він досягає 0,97÷0,99.

Системи збудження синхронних машин.

До середини минулого століття використовувались в основному електромашинні системи збудження, які поділяються на прямі електромашинні системи збудження і сторонні електромашинні системи.

В наш час дуже широко використовуються вентильні системи збудження з кремнієвими діодами і тиристорами.. Розрізняють три основні різновидності вентильних систем збудження: система самозбудження, незалежна система збудження і безщіткова система збудження.

Дата добавления: 2014-01-04