Лекциялык дәріс. Синхронды козғалткыш

1.Синхронды козғалткыштын эрекегпк паркы.

2.Синхронды козғалткышты жүргізіп жіберу.

3.Синхронды козғалткыштың айналдырушы моменті.

Синхронды козғалткыштардың статорлык орамалары жұлдызша немесе үшбұрышқа жалғанады да үш фазалы желіге косылады (21 1.а-сурет).

Статор орамалары бірімен-6ipi 120° жасап орналаскандықтан және оларға берілетін

кернеулер бipiнен-бipi периодтын үштен бipiнe калып отыратындыктан статордын өзегінде айналмалы магнит өpici пайда болады , Ал ротордын орамасы тұракты ток көзіне

Косылатындыктан онда тұракты магнит өpici коздырылады. Ендеше осы екі магнит өpiсінің әсерлесуі және статордың магнит өpiсімен айналып тұратындығы салдарынан роторга айналдырушы момент әсер eтyi керек. Бірак

ротордын магнит полюсіне карсы келетін статордың магнит полюсі тез өзгepiп кететіндіктен, яғни ротордын полюсіне 21 .1-сурет. Синхронды козғалтқышының жалғану статордын бірде солтүстік

оңтүстік полюсі (S) карсы келеді де, тартылыс күші тебіліс күшімен алмасып отырады. Осы себепті және инециялығынан ротор айналып үлгермейді, теңселіп орнында қалып қояды.

Егер әуелі роторды айналмалы магнит өрісінін жылдамдығына жакын жылдамдыкпен айналдырып жіберсе (шамамен 0.95пс айн/мин). одан кейін коздыру орамасын қосса, онда статор мен ротордын аттас емес полюстері бірін-бірі тартып, ротор айналмалы магнит өрісінің жылдамдығындай жылдамдыкпен, яғни онымен синхронды айналатын болады. Сондыктан бастапкы айналдырушы момент тудыру үшін синхронды козғалткыштардын роторына асинхронды жіберу орамасы деп аталатын орама салады (21.1,б-сурет). Бұл орама ротор полюсінін полюстік үштамасының үстіңгі жағына орналастырады және кыска тұйыкталған болады. Синхронды козғалтқышты жіберген кезде қоздыру орамасы реостатқа тұйыкталған болуы керек. Өйткені, егер коздыру орамасы ашык калса, онда онын изоляциясына кауіпті үлкен ЭҚК панда болуы мүмкін. Егер коздыру орамасы өзіне ғана қысқа тұйыкталған болса, онда қозғалткыштын айналдырушы моменті азайып кетеді де, ротор синхронды жылдамдыктан аз жылдамдыкта калып коюы мүмкін.

Статор орамаларын желіге косканда онда пайда болатын айналмалы магнит өрісінің әсерінен жіберу орамасында ЭКК пайда болады. Жіберу орамасы кыска тұйыкталғандыктан ЭҚК онда ток тудырады. Айналмалы магнит өрісі мен жіберу орамасынын тогы тудыратын ротордың магнит өрісінің өзара әсерлесуі нәтижесінде роторга айналдырушы момент түсіріледі. Сөйтіп синхронды козғалткышты желіге косканнан кейін ол асинхронды қозғалткыш секілді жұмыс істей бастайды. Синхронды козғалткышты былайша іске косу асинхронды жіберу деп аталады. Әдетге синхронды козғалткышының асинхронды жіберу моменті (0.7... 1,0)М» шамасында болады. Бұдан кейін ротордын жылдамдыгы 0,95iv (пс-айналмалы магнит өрісінің жылдамдығы) шамасына жеткен кезде коздыру орамасын тұракты кернеу кезіне косады. Роторда пайда болатын тұракты магнит өрісінін статордын айналмалы магнит өрісімен әсерлесуі салдарынан ротор айналмалы магнит өрісімен синхронды айналыска келеді. Келтірілген үрдістер төмендегідей логосентпен көрнекіледі:

Синхронды козғалткышты токтатканда оны ауелі желіден ағьтады да, одан кейін коздыру орамасын реостатпен тұйыктайды.

Синхронды козғалткыштың айналу бағытын өзгерту үшін фазалардың реттігін өзгерту керек (асинхронды козғалткыштағы сеюлді). яғни кез-келген екі фазаның орнын ауыстыру керек.

Синхронды козғалткыштарды екпіндглхіш, яғни роторды синхрондык жылдамдыкка жакын жылдамдыкка дейін айналдырып жіберетін козғалткыштар аркылы да іске косуға болады. Бірақ ол әдіс қосалқы машина керек кылатындьна сирек колданылады.

Электромагниттік айналдырушы момент электромагнитах қуатпен белгілі өрнек бойынша байланыскан:

(21.1)

Мұндағы w-ротордың (айналмалы магнит өрісінің)айналу жиілігі.

Егер осы өрнекке электромагниттік қуатын және айналу жиілігінің мәндерін қойса,онда

(21.2)

Егер полюстің магнит ағыны үшін алынған (20.6) өрнегін ескерсе,онда электромагнит айналдырушы момент

(21.3)

Мұндағы тұрақты шама( статор орамасының орам саны)

Бұл өрнек бойынша синхронды қозғалтқыштың айналдырушы моменті желінің кернеуіне,ротор полюсінің магнит ағынына және үйлесімсіздену бұрышының синусына байланысты,ал өзінің максимал мәніне бұрыш 90*-қа тең болғанда жетеді:

(21.4)

Айналдырушы моментгін үйлесімсіздену бұрышынан

Тәуелділігі,, ягнн М = f (Ө) графигі,

сипаттамасы деп аталады (2 1,2-сурет). Графиктен көрініп тұргандай синхронды козғалтқыш Ө ** 0... 90° аралығында орныкты жұмыс істейді, ал кедергі момент одан әрі көбейгенде. ярин Ө > 90 болған жағдайда айналдырушы момент азая бастайды. Олай болса графиктің бұл белігінд» синхронды козғалткыштын жұмысы орныксыз, ягни ол шіхронлылыктан шығып калады.

Жүктеменің шамасы өзгерген сайын айналдырушы моментте өзегеріп отырады. Мысалы, жүктін шамасы өскен кезде кедергі моментте (Mk) өседі. Кедергі моменттің өсуі үйлесімсіздену бұрышынын өсуін туызады, ал бұрыштын 90°-ка дейін өсуі айналдырушы моменттін, өсуіне әкеліп соғады. Ендеше айналдырушы момент өзінің максимал мәніне жеткенше кедергі моментті теңестіретіндей шамаға өзінен-өзі реттеліп отырады.

Бақылау сұрактары

1. Синхронды козгалтқыштын роторына кандай кернеу беріледі?

2.Синхронды козғалткыштың статорына кандай кернеу беріледі?

3.Синхронды козғалткышты асинхронды жүргізіп жіберу деген не?

4.Синхронды козгалткыштын әрекеттік паркын түсіндірініз.

5.Синхронды козғалтқыштын, айналдырушы моменті кандай шамалардан тәуелді?

Негізгі әдебиет: 1(212-214]; 3(423-425; 434-435]

Қосьшша әдебиет: 7(484-486:491-493]