Векторные диаграммы синхронного генератора при разных типах нагрузки.

Ставится задача оценить параметры вектора выходного напряжения на зажимах генератора по отношению к параметрам вектора ЭДС .

· Активно-индуктивная нагрузка:

При активно-индуктивной нагрузке ток, как правильно, отстает от напряжения. С учетом падения напряжения на обмотке получаем отставание вектора выходного напряжения и уменьшение его по модулю по отношению к вектору ЭДС.

· Активно-емкостная нагрузка:

Вектор тока опережает вектор ЭДС Ег. С учетом падения напряжения на обмотке снова получаем отставание вектора выходного напряжения от вектора ЭДС. Однако в этом случае модуль вектора выходного напряжения на зажимах генератора может превысить величину модуля вектора ЭДС.

Нагрузочные характеристики генератора

Рассмотрим их при Uв=const

Если обеспечить изменение напряжения возбуждения в зависимости от тока нагрузки и вида нагрузки, как это показано ниже, то можно застабилизировать напряжение на зажимах генератора.

Такой вид стабилизации выходного напряжения обычно реализуется на промышленных генераторах.

Двигатели переменного тока

Виды двигателей:

-синхронные, шаговые, моментные, бесконтактные двигатели постоянного тока

-асинхронные

Синхронные двигатели по конструкции схожи с синхронными генераторами. Если подвести к статору переменное трехфазное напряжение, то внутри статора образуется круговое вращающееся магнитное поле с частотой вращения t wx:val="Cambria Math"/><w:i/></w:rPr><m:t>p</m:t></m:r></m:den></m:f></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>"> . Обмотка статора, как и в синхронном генераторе запитывается постоянным током. Скорость вращения ротора, который является постоянным магнитом, совпадает со скоростью вращения магнитного поля. Именно поэтому такой двигатель называется синхронным. Однако для сихронного вращения ротор надо предварительно раскрутить.

Покажем, что, если подвести к статору переменное трехфазное напряжение, то внутри статора образуется круговое вращающееся магнитное поле.

Рассмотрим суммарный вектор магнитного поля в разные моменты времени ( ).

а. б. в. г.

На рисунке видно, как суммарный вектор магнитного поля делает половину оборота за половину периода изменения подаваемого напряжения. После раздела, посвященного асинхронным двигателям будет рассматриваться асинхронный запуск синхронного двигателя и двигатели, базирующиеся на конструкции синхронного двигателя (шаговые, моментные, бесконтактные двигатели постоянного тока).

Асинхронные двигатели

Ротор такого двигателя вращается медленнее, чем поле. Конструкция статоров синхронного и асинхронного генераторов совпадает. Роторы различны.

У асинхронных двигателей используются короткозамкнутые роторы.

(о роторах подробнее см. в след. лекции)

Лекция 8

Роторы

Конструкции роторов

1. 3-х фазный (фазный ротор)

2. «Беличья» клетка

3. Полый немагнитный (металлический) стакан

Ниже показана конструкция ротора типа «Беличья клетка»

Магнитные силовые линии вращающегося поля пересекают стержень короткозамкнутой обмотки ротора и наводят в нем ЭДС. Возникает ток (обмотка замкнутая), который взаимодействует с движущимся полем. Возникает сила, направленная в сторону движения вектора магнитного поля. При этом всегда частота вращения ротора – частоты вращения магнитного поля. Если , то не будет пересечения магнитными силовыми линиями стержня.

Для пояснения принципа рабоы асинхронного двигателя следует последовательно пользоваться сначала правилом «правой руки», а потом правилом «левой руки».

Введем понятие: коэффициент скольжения S=

При S=1, В режиме номинального вращения ротора S=0,03

Ниже показана конструкция асинхронного двигателя с ротором в виде полого немагнитного стакана.

Момент инерции такого ротора очень мал.

Фазный ротор

Короткозамкнутый ротор, но для режима пуска используются пусковые реостаты. О пусковом режиме асинхронного двигателя с фазным ротором речь будет идти в последующих лекциях.