Дәріс тақырыбы: Синхронды машиналардың арнайы түрлері. Синхронды компенсаторлар.

Синхронды теңгергіш (компенсатор)

Электр қабылдағыштардың көпшілігі активті-индуктивті (асинхронды қозғалтқыштар, трансформаторлар, машиналы түрлендіргіштер т.б.) болатындықтан олар реактивті ток туғызады, ал реактивті ток желіде энергияның қосымша шығынын және кернеудің түсуін тудыратыны белгілі желідегі энергияның қосымша шығынын азайту үшін реактивті индуктивтік токты азайту керек. Ол үшін конденсаторлар батареясы және аса қоздырылған жүксіз синхронды қозғалтқышты қолдануға болады. Әдетте төмен кернеулі желілерде (1000 В-ке дейін) конденсаторлар батареясы қолданылады. Бірақ өте үлкен реактивті қуат керек болған жағдайда және жоғары кернеулі желілерде (1000 В-тен жоғары) синхронды қозғалтқыштарды пайдаланған тиімді. Өйткені конденсаторлар батареясы синхронды қозғалтқыштарға қарағанда қымбат, көп орын алады және аса сенімді емес.

Реактивті индуктивтік токты азайту үшін қолданылатын аса қоздырылған жүксіз синхронды қозғалтқыш синхронды теңгергіш (компенсатор) деп аталады. Аса қоздырылған синхронды қозғалтқышта ток (І_т) кернеуден (U) озып отырады (11.1-сурет), яғни синхронды қозғалтқыш сыйымдылықты элемент сияқты жұмыс істейді. Егер ол индуктивті электр қабылдағышқа жақын орналасқан болса, онда қозғалтқыштың сыйымдалықтық тогы қабылдағыштың индуктивтік тогын теңгереді де, желінің тогы І₁-ден І-ге дейін азаяды. Ток пен кернеу арасындағы фазалар ығысуының азаюы, яғни желідегі индуктивтік қуаттың азаюы себепті қуат коэффициенті жоғарылайды, желінің тогы азайғандықтан ондағы қуаттын шығыны да азаяды.

Синхронды компенсаторлардың кернеуі 6,6...15,75 кВ, қуаты 10...345 МВт, айналу жиілігі 750, 1000 айн/мин шамасында болады. Құрылысының генератор мен қозғалтқыштан айырмашылығы – шағын тұратын білігі жеңілдетілген (яғни жіңішкелеу) болады. әдетте синхронды теңгергіштерді лаустанциялардың территориясына орналастырады.

Қуаты аз синхронды қозғалтқыштар

Қуаты аз кішкентай синхронды қозғалтқыштардың қоздыру орамасы болмайды, сондықтан да оларда тұрақты кернеу көзі, сырғымалы түйіспелер мен түйіспелік сақиналар сақиналар қолданылмайды. Бұл олардың сенімділігінің және ұзақ уақыт жұмыс істей алатындығының кепілі деуге болады.

Аз қуатты синхронды қозғалтқыштар негізінен бір фазалы да, ал статорының құрылысы жағынан бір фазалы асинхронды қозғалтқыштан айырмашылғы болмайды. Олардың бір-бірінен айырмашылығы тек ротарда ғана. Ротордың құрылысына қарай аз қуатты синхронды қозғалтқштар тұрақты магнитті, реактивті және құстұмсық ротарлы т.с.с. болады.

Кейбір аз қуатты қозғалтқыштарда айналдырушы иінкүшті ротордың өзіндік магнит өрісі болмаса да тудыруға болады. Мұндай қозғалтқыштарды реактивті синхронды қозғалтқыштар деп атайды.

Реактивті қозғалтқыштардың роторын радиустың бағытында бірнеше жерден теседі де оларды балқытылған алюминий құйып бітеп тастайды. Мұндай ротордың (11.2, б-сурет) радиусының магнит өрісі жаңағы алюминий шыбықтарда ЭҚК, ал ол ток тудырады.сондықтан ротор әуелі асинхронды айналдырушы иінкүштің әсерінен айнала бастайды да, кейін, жылдамдығы синхронды жылдамдыққа жақындағанда синхрондылыққа еніп, өріспен синхронды айналатын болады. Өйткені ротордың біртекті емес магниттік кедергісінің салдарынан магнит полюстері пайда болады.

Электр машиналарында энергияның түрленуі статор мен ротордың арасындағы жүреді де оның шамасы магнит өрісінің пішініне байланысты болады. Машинаның ең жоғарғы энергетикалық параметрлері саңылаудағы өріс дөңгелек пішінді болғанда байқалады. Ал мұндай өріс ротордың полюстерін құстұмсық тәрізді (11.2, в-сурет) етіп жасаса алынады. Құстұмсық полюсті ротор автомобиль және трактор генераторлары мен қозғалтқыштарында кеңінен қолданылады.