Синхронные двигатели как источники реактивной мощности

СД могут потреблять из сети либо емкостную, либо индуктивную мощности.

Если I_В <I_НОРМ (I_В – ток возбуждения, I_НОРМ – нормальный ток), то СД для сети – индуктивность; если I_В>I_НОРМ, то СД для сети – емкость.

I_В <I_НОРМ Q>0 – потребление реактивной мощности;

I_В=I_НОРМ Q=0;

I_В>I_НОРМ Q<0 – генерация реактивной мощности.

Все СД в последние годы выпускаются с емкостным коэффициентом мощности равным

.

Тогда в нормальном режиме двигатель генерирует в сеть реактивную мощность равную

,

при I_В=I_{В. НОМ},

где I_{В. НОМ} – предельно допустимое значение тока в длительном режиме. Это большая величина.

Это применяется для обеспечения пуска или для удержания устойчивости при понижении напряжения в сети ниже 0,9U_НОМ.

Недостаток СД – это наличие контактных колец и щеток, которые имеют свойство гореть. Поэтому токи возбуждения стремятся снизить. При снижении I_В:

Токи возбуждения I_В стремятся снизить для того, чтобы снизить обслуживание щеточных узлов.

Двигатели всегда недогружены. Если менять нагрузку на валу двигателя

- коэффициент нагрузки по току.

Рассмотрим только область генерации:

При снижении нагрузки (реактивной мощности) генерация возрастает.

Исходя из этого свойства, СД проектируются так, чтобы оптимальный режим был при .

Величина Q_0,85=1,2Q_ном закладывается в расчеты при проектировании.

Зависимость от напряжения

При снижении напряжения мощность растет, потом резко обрывается вниз.

СД стабилизирует напряжение в сети.

Достоинства:

1.Плавное регулирование реактивной мощности;

2.Экономия капитальных затрат (почти бесплатные средства), так как СД уже есть на предприятиях и не нужно покупать дополнительных приборов.

Недостатки:

1)По сравнению с БК повышенные потери активной мощности (на два порядка, в сотни раз);

2)Зависимость генерации реактивной мощности от нагрузки на валу.

Энергосистема запрещает использовать СД для КРМ.