Трёхфазные синхронные двигатели.

3.1 Назначение:

Достоинства:

1) возможность компенсации реактивной мощности (они могут вырабатывать реактивную мощность); 2) постоянство частоты вращения.

Недостатки:

1) необходимость дополнительного источника постоянного тока для питания обмотки возбуждения; 2) сложность пуска; 3) сложность конструкции (по сравнению с АД).

Синхронные двигатели (СД) применяются для нерегулируемых электроприводов средней и большой мощности (до 20000 кВт), работающих с редкими пусками в длительном режиме (компенсаторы, мощные центробежные насосы), используют синхронные двигатели (СД), имеющие большой КПД и .

СД малой мощности в приводах, не требующих постоянства частоты вращения применять нецелесообразно, так как эксплуатационные преимущества не окупают капитальных затрат.

Устройство:

(Синхронные – т.е. частота вращения ротора равна частоте вращения магнитного поля)

Статор синхрон. двигателя выполняется по аналогии со статором асинхронного двигателя.

Ротор представляет собой закреплённый на валу электромагнит постоянного тока, либо( в двигателе малой мощности) постоянный магнит.

Обмотка ротора, называемая обмоткой возбуждения, в работающем двигателе питается от источника постоянного тока через 2 щётки и 2 контактных кольца, жёстоко закрепленных на валу и электрически соединённых с обмоткой возбуждения (по аналогии с электромагнитной муфтой).

Принцип действия:

Исходное состояние: статор неподвижно закреплён, вал сочленён с исполнительным органом машины. Обмотка возбуждения подключена к источнику постоянного тока. Обмотка статора, соединённая треугольником или звездой, подключена к трёхфазной сети.

Обмотка возбуждения создает магнитное поле, магнитный поток которого . Трёхфазная симметричная система токов обмотки статора создаёт круговое вращающееся магнитное поле, частота вращения которого

где р – число пар полюсов магнитного поля и ротора.

Магнитное поле ротора взаимодействует с магнитным полем статора (притяжение разноименных полюсов), результатом этого взаимодействия является электромагнитный момент, создаваемый исполнительным органом рабочей машины.

Вращающееся магнитное поле индуцирует в каждой фазе обмотки статора синусоидальную ЭДС, действующее значение которой

где - постоянная величина;

n – частота вращения ротора;

- магнитный поток.

Ток в обмотке статора создаётся совместным действием напряжения трёхфазной сети и противо ЭДС обмотки статора. Ротор вращается в том же направлении что и магнитное поле статора с частотой (т.е. синхронный).