Робочі характеристики синхронних двигунів

Робочі характеристики синхронного двигуна (рис. 6.7) являють собою залежності частоти обертання n1, живлячого струму І1, корисного моменту М2 і коефіцієнта потужності cosj1 від корисної потужності Р2 при сталих напрузі U1, частоті мережі f1, а також величині струму збудження Із.

image002

Рис. 6.7. Робочі характеристики синхронного двигуна.

Великий інтерес представляє можливість підвищення коефіцієнта потужності синхронного двигуна зміною струму в обмотці збудження. В процесі роботи синхронного двигуна в обмотці статора наводиться ЕРС Е1, величина якої приблизно рівна напрузі U1. При сталій напрузі U1 можна враховувати, що ЕРС Е1 також незмінна: image004. ЕРС Е1=4,44f1w1kw1Ф наводиться результуючим магнітним потоком машини Ф, який в синхронній машині створюється сумісною дією двох МРС: обмотки збудження image006і обмотки статора image008, і при роботі машини практично незмінюється.

Тому, якщо змінювати МРС збудження Fз, то МРС статора Fа буде також змінюватися, через те, що їх сума повинна залишитися незмінною: Fз+Fa»const. Іншими словами, якщо поступово збільшувати струм збудження, то МРС Fз буде збільшуватися, а Fа – зменшуватися. Зменшення Fа може відбутися лише за рахунок зменшення І1, а точніше – його реактивної (індуктивної) складової – намагнічцвального струму, так як кількість витків w1 обмотки статора залишиться незмінною. Зменшення реактивної складової струму І1 викличе підвищення коефіцієнта потужності cosj1. Поступово збільшуючи струм збудження, можна добитися такого положення, коли струм І1 не буде мати реактивної складової, тобто стане чисто активним. В цьому випадку коефіцієнт потужності двигуна cosj1=1.

При подальшому збільшенні струму збудження (при перезбудженні), коли магнітний потік збудження Фз стає більшим, ніж це необхідно для наведення ЕРС Е1, в складі струму знову з’явиться реактивна складова. Але тепер ця складова струму є розмагнічуючою, тобто вона випереджає по фазі напругу U1 (ємнісний струм). Це, як і при недозбудженні, приводить до зменшення cosj1 двигуна.

image010

Рис. 6.8. Залежність І1 від струму збудження

для різних значень навантаження Р2 представлена

Залежність І1 від струму збудження для різних значень навантаження Р2 представлена U-подібними кривими синхронного двигуна (рис. 6.8). Струм збудження Із.н відповідає коефіцієнту потужності двигуна cosjн = 1. При значеннях струму збудження Ізз.н або Ізз.н коефіцієнт потужності cosj1<1.

При недозбудженнізз.н) двигун працює з запізнюючим струмом, тобто для мережі є індуктивністю, а при перезбудженнізз.н) – з випереджуючим струмом, тобто для мережі є ємністю.

Можливість зміни cosj1 синхронних двигунів з електромагнітним збудженням за рахунок зміни струму збудження є досить цінною якістю.

Васюра А.С. – книга “Електромашинні елементи та пристрої систем управління і автоматики” частина 2

Оставьте комментарий к статье