Дәріс конспектісі

Дәріс тақырыбы: Синхронды қозғалтқыштарды іске қосу әдістері. Синхронды қозғалтқыштың векторлық диаграммасы. Қоздыру тоғы шамасының синхронды қозғалтқыштың жұмысына әсері. Синхронды қозғалтқыштардың жұмыстық сипаттамалары. Синхронды қозғалтқыштардың бұрыштық сипаттамалары.

Синхронды қозғалтқыштар және олардың жұмыстық сипаттамалары

Синхронды қозғалтқыштар көбінесе айқынполюсті болып жасалады. Синхронды қозғалтқыштардың негізі қасеті, яғни асырақоздырғанда оның қуаттық коэффициенттің жоғары мәнімен жұмыс жасай алатын қасиетін ескеріп, оларды және мәндерімен номинал режимде жұмыс жасай алатындай етіп жасайды.

Статорының құрылысы синхронды генератор статорынан еш айрмашылығы жоқ. Іске қосу процессін жеңілдету үшін статор мен ротор арасындағы бос ауа кеңістікті аз етіп жасайды. Полюс ұштарына арнайы орамдар іск қосу орамдарын орналастырады, ал қоздырғышты көбінесе білікке орнатады, ал қуаты үлкен қозғалтқыштарда жеке қарастырады.

Синхронды қозғалтқыштар басқарылмайтын жетектерде, яғни әрқашан біркелкі жылдамдықпен қозғалатын механизмдердің жетегі ретінде қолданылады.

Қозғалтқыш ретінде жұмыс жасау принципі келесі ретпен жүреді. Статордың үшфазалы орамдарына айнымалы ток берілген кезде статор қуысында айналмалы магнит ағыны пайда болады. Оның жылдамдығы , егер роторды жылдамдықпен қозғалысқа келтіріліп, қоздырғыш орамға қоздыру тоғын беретін болсақ, ротор орамдары магнит ағынын туғызады. Бұл магнит ағыны статордың магнит ағынымен бірдей қозғалатын болғандықтан екі магнит ағыны қосылып толық магнит ағынын құрайды. Толық магнит ағыны роторды синхронды жылдамдықпен қозғалысқа келтіреді.

Синхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалары

Синхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалары дегеніміз ротордың айналу жылдамдығының , пайдаланатын қуаттық, пайдалы моменттің , қуаттық коэффициенттің және статор орамдарындағы токтың пайдалы қуатқа тәуелділігі болып табылады.

10.1-сурет. Синхронды қозғалтқыштың жұмыстық сипаттамалары

-түзу сызық параллель x-абсцисса осіне болғандықтан координаталар басынан шығатын түзу сызық, жұмыстық сипаттамалары. шарт үшін тұрғызады.

(10.1)

Қозғалтқыш білігіне түсетін жүктеме өскен сайын - шығындарда өседі, сондықтан - шамасын қисық сызықты болады. - қисығы қозғалтқышта бос жүріс ретінде қоздыруға байланысты болады, егер бос жүріс режимі кезінде болса, жүктеме өскен сайын -кемиді.

– болғандықтан жүктеме өскен сайын - төмендейтін болғандықтан -тоғы пайдаланылатын қуатқа қарағанда тез өседі.

Синхронды қозғалтқыштың электромагнитті қуаты мен айналдыру моменті

Егер статор орамдарының активті кедергісін ескермесек қозғалтқыш тұтынатын қуат шамамен электромагнитті қуатқа тең:

. (10.2)

Векторлық диаграммадан (14.4- сурет) үшін:

;

. (10.3)

(10.3) теңдікті (10.2) өрнекке қойып, аламыз:

мұндағы - негізгі және қосымша электромагнитті қуаттар.

Синхронды қозғалтқыштың момент теңдігі:

(10.4)

мұндағы - негізгі және қосымша айналдыру моменттері.

Электромагнитті момент екі құрашыдан құралған. Ротор өрісі мен статор өрісі өзара әсерлесіп негігі құраушыны түзйеді:

. (10.5)

Қосымша құраушысы , болғанда пайда болады, бұл құраушыны реактивті деп атайды

. (10.6)

Синхронды қозғалтқышты асинхронды іске қосу

Синхронды қозғалтқышты ток көзіне тікелей қосу мүмкін емес, себебі, ротор өзінің айтарлықтай инерциясына байланысты статордың магнит өрісінің соңынан бірден қозғалмайды. Нәтижесінде статор мен ротор арасындағы магнит байланыстары берік болмайды. Сондықтан синхронды қозғалтқыштарды іске қосу үшін арнайы әдістер қолданылады: көмекші қозғалтқыш арқылы (пуск посредством вспомагательного двигателя) немесе асинхронды іске қосу.

Көмекші қозғалтқыш арқылы іске қосу кезінде қозғалыстағы ротор жылдамдығы көмекші қозғалтқыш арқылы синхронды жылдамдыққа дейін жеткізіледі, сонан соң көмекші қозғалтқыш ажыратылады.

Асинхронды іске қосу кезінде синхронды қозғалтқышқа берілетін кернеу арнай құрылғылардың көмегімен, яғни реактор немесе авторансформатор арқылы шамаға дейін төмендетіліп беріледі. Іске қосу (10.2- сурет) мына тәртіппен жүргізіледі алғашқыда қосқышын сонан соң қосқышын қосамыз, ротордың айналу жиілігі синхрондыға таяп қалғанда және қосқыштарын қосып, ал қосқышын ажыратамыз.

10.2-сурет. Синхронды қозғалтқышты асинхронды іске қосу схемасы