Синхронные машины – двигатели, генераторы и компенсаторы
Содержание статьи
- 1 Основные параметры электродвигателя
- 2 Производители электродвигателей
- 3 Подключение звездой
- 4 Работа трехфазных электродвигателей
- 5 Схема соединения обмоток звездой и треугольником
- 6 3. Принцип образования вращающегося магнитного поля
- 7 Пуск двигателя с фазным ротором.
- 8 СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ, СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
- 9 Конструктивные особенности
Основные параметры электродвигателя
Момент электродвигателя
Вращающий момент (синонимы: вращательный момент, крутящий момент, момент силы) – векторная физическая величина, равная произведению радиус вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы.
,
- где M – вращающий момент, Нм,
- F – сила, Н,
- r – радиус-вектор, м
Справка: Номинальный вращающий момент Мном, Нм, определяют по формуле
,
- где Pном – номинальная мощность двигателя, Вт,
- nном – номинальная частота вращения, мин-1
Начальный пусковой момент – момент электродвигателя при пуске.
Справка: В английской системе мер сила измеряется в унция-сила (oz, ozf, ounce-force) или фунт-сила (lb, lbf, pound-force)
1 oz = 1/16 lb = 0,2780139 N (Н)1 lb = 4,448222 N (Н)
момент измеряется в унция-сила на дюйм (oz∙in) или фунт-сила на дюйм (lb∙in)
1 oz∙in = 0,007062 Nm (Нм)1 lb∙in = 0,112985 Nm (Нм)
Мощность электродвигателя
Мощность электродвигателя – это полезная механическая мощность на валу электродвигателя.
Мощность электродвигателя постоянного тока
Механическая мощность
Мощность – физическая величина, показывающая какую работу механизм совершает в единицу времени.
,
- где P – мощность, Вт,
- A – работа, Дж,
- t – время, с
Работа – скалярная физическая величина, равная произведению проекции силы на направление F и пути s, проходимого точкой приложения силы .
,
где s – расстояние, м
Для вращательного движения
,
где – угол, рад,
,
где – углавая скорость, рад/с,
Таким образом можно вычислить значение механической мощности на валу вращающегося электродвигателя
Справка: Номинальное значение – значение параметра электротехнического изделия (устройства), указанное изготовителем, при котором оно должно работать, являющееся исходным для отсчета отклонений.
Коэффициент полезного действия электродвигателя
Коэффициент полезного действия (КПД) электродвигателя – характеристика эффективности машины в отношении преобразования электрической энергии в механическую.
,
- где – коэффициент полезного действия электродвигателя,
- P1 – подведенная мощность (электрическая), Вт,
- P2 – полезная мощность (), Вт
- При этом
потери в электродвигатели обусловлены:
электрическими потерями – в виде тепла в результате нагрева проводников с током;
магнитными потерями – потери на перемагничивание сердечника: потери на вихревые токи, на гистерезис и на магнитное последействие;
механическими потерями – потери на трение в подшипниках, на вентиляцию, на щетках (при их наличии);
дополнительными потерями – потери вызванные высшими гармониками магнитных полей, возникающих из-за зубчатого строения статора, ротора и наличия высших гармоник магнитодвижущей силы обмоток.
КПД электродвигателя может варьироваться от 10 до 99% в зависимости от типа и конструкции.
Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission) определяет требования к эффективности электродвигателей. Согласно стандарту IEC 60034-31:2010 определено четыре класса эффективности для синхронных и асинхронных электродвигателей: IE1, IE2, IE3 и IE4.
Момент инерции ротора
Момент инерции – скалярная физическая величина, являющаяся мерой инертности тела во вращательном движении вокруг оси, равна сумме произведений масс материальных точек на квадраты их расстояний от оси
,
- где J – момент инерции, кг∙м2,
- m – масса, кг
Справка: В английской системе мер момент инерции измеряется в унция-сила-дюйм (oz∙in∙s2)
1 oz∙in∙s2 = 0,007062 kg∙m2 (кг∙м2)
Момент инерции связан с моментом силы следующим соотношением
,
где – угловое ускорение, с-2
,
Справка: Определение момента инерции вращающейся части электродвигателя описано в ГОСТ 11828-86
Номинальное напряжение
Номинальное напряжение (англ. rated voltage) – напряжение на которое спроектирована сеть или оборудование и к которому относят их рабочие характеристики .
Электрическая постоянная времени
Электрическая постоянная времени – это время, отсчитываемое с момента подачи постоянного напряжения на электродвигатель, за которое ток достигает уровня в 63,21% (1-1/e) от своего конечного значения.
,
где – постоянная времени, с
Механическая характеристика двигателя представляет собой графически выраженную зависимость частоты вращения вала от электромагнитного момента при неизменном напряжении питания.
Производители электродвигателей
Российские производители электродвигателей
Регион | Производитель | Асинхронный двигатель | Синхронный двигатель | УД | КДПТ | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
СДОВ | СДПМ, серво | СРД, СГД | Шаговый | |||||||
Краснодарский край | Армавирский электротехнический завод | |||||||||
Свердловская область | Баранчинский электромеханический завод | |||||||||
Владимир | Владимирский электромоторный завод | |||||||||
Санкт-Петербург | ВНИТИ ЭМ | |||||||||
Москва | ЗВИМосковский электромеханический завод имени Владимира Ильича | |||||||||
Пермь | ИОЛЛА | |||||||||
Республика Марий Эл | Красногорский завод “Электродвигатель” | |||||||||
Воронеж | МЭЛ | |||||||||
Новочеркасск | Новочеркасский электровозостроительный завод | |||||||||
Санкт-Петербург | НПО “Электрические машины” | |||||||||
Томская область | НПО Сибэлектромотор | |||||||||
Новосибирск | НПО Элсиб | |||||||||
Удмуртская республика | Сарапульский электрогенераторный завод | |||||||||
Киров | Электромашиностроительный завод Лепсе | |||||||||
Санкт-Петербург | Ленинградский электромашиностроительный завод | |||||||||
Псков | Псковский электромашиностроительный завод | |||||||||
Ярославль | Ярославский электромашиностроительный завод |
Аббревиатура:
- АДКР –
- АДФР –
- СДОВ – синхронный двигатель с обмоткой возбуждения
- СДПМ – синхронный двигатель с постоянными магнитами
- СРД – синхронный реактивный двигатель
- СГД – синхронный гистерезисный двигатель
- УД – универсальный двигатель
- КДПТ – коллекторный двигатель постоянного тока
- КДПТ ОВ –
- КДПТ ПМ –
Производители электродвигателей ближнего зарубежья
Страна | Производитель | Асинхронный двигатель | Синхронный двигатель | УД | КДПТ | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
СДОВ | СДПМ, серво | СРД, СГД | Шаговый | |||||||
Беларусь | Могилевский завод “Электродвигатель” | |||||||||
Беларусь | Полесьеэлектромаш | |||||||||
Украина | Харьковский электротехнический завод “Укрэлектромаш” | |||||||||
Молдова | Электромаш | |||||||||
Украина | Электромашина | |||||||||
Украина | Электромотор | |||||||||
Украина | Электротяжмаш |
Производители электродвигателей дальнего зарубежья
Страна | Производитель | Асинхронный двигатель | Синхронный двигатель | УД | КДПТ | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
СДОВ | СДПМ, серво | СРД, СГД | Шаговый | |||||||
Швейцария | ABB Limited | |||||||||
США | Allied Motion Technologies Inc. | |||||||||
США | Ametek Inc. | |||||||||
США | Anaheim automation | |||||||||
США | Arc System Inc. | |||||||||
Германия | Baumueller | |||||||||
Словения | Domel | |||||||||
США | Emerson Electric Corporation | |||||||||
США | General Electric | |||||||||
США | Johnson Electric Holdings Limited | |||||||||
Германия | Liebherr | |||||||||
Швейцария | Maxon motor | |||||||||
Япония | Nidec Corporation | |||||||||
Германия | Nord | |||||||||
США | Regal Beloit Corporation | |||||||||
Германия | Rexroth Bosch Group | |||||||||
Германия | Siemens AG | |||||||||
Бразилия | WEG |
ГОСТ 27471-87 Машины электрические вращающиеся. Термины и определения.
И.В.Савельев. Курс общей физики, том I. Механика, колебания и волны, молекулярная физика.-М.:Наука, 1970.
ГОСТ 29322-92 (МЭК 38-83) Стандартные напряжения.
ГОСТ 16264.0-85 Электродвигатели малой мощности
А.И.Вольдек, В.В.Попов. Электрические машины. Машины переменного тока: Учебник для вузов.- СПб.: Питер, 2007.
Paul Waide, Conrad U. Brunner. Energy-Efficiency Policy Opportunities for Electric Motor-Driven Systems. International Energy Agency Working Paper, Energy Efficiency Series.: Paris, 2011.
Dr. J. Merwerth. The hybrid-synchronous machine of the new BMW i3 & i8 challenges with electric traction drives for vehicles. BMW Group, Workshop University Lund: Lund, 2014.
Подключение звездой
При соединении обмоток статора асинхронного двигателя по схеме «звезда их концы объединяют в одной точке. При питании от трехфазной электролинии вольтаж подается на их начала.
Способ подходит для подключения трехфазных двигателей к трехфазной линии по большему напряжению. Например:
- Двигатель 380 к сети 380 Вольт;
- Двигатель 220В к сети под напряжением 220 единиц;
- Двигатель 127 220В к сети 220 Вольт;
- Двигатель 220 380 к сети 380 Вольт.
Преимущество метода заключается в плавном запуске мотора и его мягкой работе. Это благоприятно сказывается на его эксплуатационном сроке. Но в этом кроется недостаток: схема «звезда» несет потери по мощности в полтора раза по сравнению с подключением способом «треугольник».
Остается вопрос: можно ли, и если да, то, как подключить асинхронный двигатель на 220 или 127 Вольт (низшие значения вольтажа из двух номинальных) звездой? Да, можно. Но это будет невыгодно из-за высокой потери мощности, которая прямо пропорциональна подающемуся напряжению и зависит от способа включения. Поэтому потери мощности по специфике соединения будут сочетаться с потерями по вольтажу (вместо 380 Вольт будет 220В).
Работа трехфазных электродвигателей
Самое главное достоинство трехфазной системы электроснабжения состоит в том, что создается электрическое поле, имеющее способность вращаться. Если на неподвижном статоре располагаются три обмотки с магнитомягкими (материалы, способны с легкостью перемагничиваться) сердечниками, а в дальнейшем происходит подача напряжения последовательно от каждой из фаз, то сердечники постепенно намагничиваются от поступающего тока и создают магнитное поле, перемещающееся в пределах окружности.
Асинхронный трехфазный электродвигатель применяется в разных отраслях промышленности и в сельском хозяйстве.
Скорость вращения магнитного поля в статоре можно легко снизить, используя чисто конструктивные методы, к примеру, увеличив число обмоток на окружности вдвое (из трех до шести).
Асинхронные двигатели
Изобретатель М. О. Доливо-Добровольский придумал, как можно усовершенствовать двигатель избавившись от коллекторов, имеющих ряд недостатков. Так, он предложил обмотку ротора выполнять в виде короткозамкнутых витков, ток в которых будет заводить переменное магнитное поле статора. Внешне такое решение представляет собой два кольца, соединенных между собой поперечными проводниками, — «бельчье колесо». Такой устройство еще называется двигателем с короткозамкнутым ротором.
Принцип действия примерно следующий: при запуске переменное поле статора возбудит в проводниках сильный ток, что приведет к намагничиванию сердечника ротора, он будет притянут статорными магнитами и начнет вращение. Чтобы ток стабильно появлялся в замкнутых витках, необходимы постоянные колебания магнитного поля, поэтому ротор вращается медленнее магнитного поля. Именно от такого «запаздывания» двигатели начали называть асинхронными, а разница вращений — скольжение.
Скольжение является переменной величиной. При запуске оно достигает максимальных значений, постепенно уменьшаясь и достигая минимальных значений на холостом ходу (примерно 3%). Если есть нагрузка на вал, скольжение пропорционально увеличивается и возрастает вместе с нагрузками (около 7%).
Особенности трехфазных асинхронных двигателей
Конструкция этого типа оказалась настолько удачной, что большинство электроприводов всего мира производятся на базе трехфазных асинхронных устройств, имеющих короткозамкнутый ротор. Они имеют ряд преимуществ, в частности, обладают:
- Исключительной простотой, надежностью и долговечностью;
- Удобством обслуживания и ремонта;
- Возможностью изменять направление вращения ротора. Для это нужно всего лишь переключить два любые фазные провода;
- Возможностью работы в качестве генератора: при применении электромагнитного торможения мотор начнет отдавать энергию в сеть.
Простота переключения фазных проводов может быть как преимуществом, так и недостатком
Производя замену силового кабеля, нужно особое внимание уделять оборудованию, запомнить, как оно ранее было подключено. Делая монтаж, следует обязательно перепроверить на запасном двигателе фазировку проводов, ведь оборудование может запросто выйти из строя, если сделана неверная фазировка
Слабые стороны асинхронного трехфазного двигателя:
- Значительный пусковой ток, превышающий номинальный примерно в 5 раз. Это значит, что нужно устанавливать защитные автоматы двигателей только класса D.
- Малый момент на валу при запуске. При значительной инерции понадобится двигатель большей мощности.
Схема соединения обмоток звездой и треугольником
На практике принято применять два главных подключения электродвигателей к сети. В зависимости от надёжности сети, мощности и инженерных параметров устройства, различают схемы соединения обмоток двигателя звездой и треугольником. Но также популярны и их совместные комбинации.
Звезда
Три обмотки двигателя имеют начальные и конечные выводы, которые совмещают в одну нейтральную точку. Её ещё называют нейтральной. При отсутствии нейтрального провода в цепи, схему считают трехпроводной, если он имеется — четырёхпроводной.
Начало выводов прикрепляют к определённым фазам электросети. На фазах напряжение бывает либо 380 В, либо 660 В.
Схема обладает рядом преимуществ:
- В режиме работ корпус устройства не перегревается;
- Возможность использования временной перегрузки;
- Долговечность использования, безопасность и надёжность;
- Беспрерывное применение электродвигателя длительное время.
При использовании подобного подключения не требуется специализированная работа мастера.
Треугольник
В таком подключении концы не соединяются в одну нейтральную точку, а сливаются с другой обмоткой. Она представляет собой треугольник, в котором соединение обмоток последовательно. Отличие заключается в том, что треугольная система существует только трёхпроводная, так как не имеет общей точки.
Линейное напряжение на обмотках равно 220 В или 380 В.
Схема обладает рядом преимуществ:
- способность использовать электрооборудование на полную мощность;
- применение пускового реостата;
- увеличение момента вращения.
Подобную модель чаще всего используют при работе с мощными устройствами и если существуют большие пусковые нагрузки.
Комбинация звезда-треугольник
Подобную модель применяют при сложных механизмах. При пуске звезда-треугольник быстро вырастает мощность и если двигатель не предназначен для схемы треугольник, то он быстро перегреется и, скорее всего, сгорит. Для предотвращения сгорания предохранителей, применяют автотрансформаторы.
Тогда напряжение становится гораздо меньше и возникающий ток, соответственно, тоже. Далее, осуществляется увеличение частоты и уменьшение показателей тока.
Схема соединения звезда треугольник — это максимальная надёжность и эффективность применяемого электрооборудования.
Схема звезда — треугольник обладает следующими преимуществами:
- возможность применения двух уровней мощности;
- повышение срока службы.
3. Принцип образования вращающегося магнитного поля
Принцип образования вращающегося
магнитного поля рассмотрим на примере
простейшей трехфазной двухполюсной
обмотки, каждая фаза которой состоит
из одной секции, фазы обмотки соединены
звездой (рис.5.5). При этом секции тока в
фазных обмотках (по времени) относительно
друг друга на электрический угол 120°
(рис.5.5, б). Проведем ряд построений
вектора МДС трехфазной обмотки Fm,
соответствующих различным моментам
времениt0, t1,
t2,t3отмеченным на графике рис.5.5, б.
В момент времени tток в фазе А
равен 0, в фазе В ток имеет отрицательное,
а в фазе С — положительное направления.
Эти направления тока отмечаем на рис.5.5,
б в сечениях обмоток статора для данного
момента времени. При этом следует
помнить, что за положительное направление
тока
Рис.5.5. Получение вращающегося магнитного
поля: а — трехфазная обмотка статора;
б — вращение МДС; в — модель магнитного
поля статора;
1-4 — обмотка фазы А; 3-6 — обмотка фазы
В;
5—2 — обмотка фазы С (первая цифра —
начало обмотки)
в фазной обмотке принимается направление
тока от начала обмотки к ее концу и
обозначается х, а, следовательно,
отрицательное направление тока в обмотке
соответствует направлению тока от конца
к началу и обозначается •. Затем в
соответствии с указанными на рис. 5, б
направлениями токов определяем (по
правилу буравчика) направление вектора
МДС трехфазной обмотки статора (вектор
Fmнаправлен вниз).
В момент времени t1т.е. через (1/3)
Т, ток в фазе В равен нулю, в фазе А имеет
положительное, а в фазе С — отрицательное
направление. Сделав построения,
аналогичные моменту времени t,
заметим, что вектор МДС обмотки статора
Fmпо сравнению с
его положением в момент времени tповернулся на 120° в направлении движения
часовой стрелки.
Проведя аналогичные построения вектора
МДС обмотки статора для момента t2и t3, видим, что каждый раз при
переходе от одного момента времени к
другому вектор Fmповорачивается на 120°, а за один период
изменения токов в обмотках (с tдо t3) делает полный оборот (360°) и
будет, таким образом, вращающимся.
Вращающаяся МДС создает вращающееся
магнитное поле, эквивалентное полю
магнита N — S с индукцией Во (рис.5, в).
Это поле вращается с синхронной частотойnкоторая
пропорциональна частоте переменного
токаfи обратно
пропорциональна числу пар полюсов
обмоток статора р, т.е.
,
Зависимость nот ри f
представлена в табл.5.2.
Таблица 5.2
f = 50 Гц |
Р |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
n, |
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
600 |
500 |
|
р=1 |
f. |
50 |
100 |
200 |
400 |
500 |
1000 |
Круговое вращающееся магнитное поле
характеризуется тем, что пространственный
вектор магнитной индукции этого поля
Во вращается равномерно (n= const).
При необходимости изменить направление
вращения магнитного поля статора нужно
поменять порядок следования токов
в фазных обмотках статора, для чего
переключают фазы на зажимах двигателя
(рис.5.6).
Рис.5.6. Изменение направления вращения
магнитного поля.
Пуск двигателя с фазным ротором.
Одной
из разновидностей асинхронного двигателя
является двигатель с фазным ротором.
На практике данный двигатель довольно
часто применяется, благодаря улучшенным
пусковым свойствам и характеристикам.
Устройство
асинхронного двигателя с фазным ротором
Как
и у АД с короткозамкнутым ротором,
сердечник его статора набирается из
листов электротехнической стали, а
затем спрессовывается. В пазы сердечника
укладываются фазные обмотки, концы
которых затем выводятся в коробку,
расположенную на корпусе двигателя.
Отличие
заключается в роторе двигателя. Он
также, как и статор набирается из листов
стали, спрессовывается и в него набирается
фазная обмотка. Причем число фаз ротора
равно числу фаз статора, в то время как
у короткозамкнутого, каждый стержень
“беличьей клетки” образует отдельную
фазу. Отсюда название – фазный
ротор.
Концы
фаз фазного ротора соединяются с
контактными кольцами, которые расположены
на валу ротора. В свою очередь, контактные
кольца соприкасаются с графитовыми
щетками, которые имеют выводы в коробку
на корпусе, для возможности подключения
дополнительного сопротивления. Это
сопротивление в цепи ротора оказывает
влияние на токи, протекающие в нем, а
как следствие на его характеристики.
При увеличении сопротивления цепи
ротора, механическая характеристика
становится более мягкой.
Влияние
сопротивления сказывается и на пуске
двигателя, а именно добавочное
сопротивление позволяет осуществить
более мягкий пуск, снизить пусковые
токи и моменты и как следствие, снизить
удары в механической части привода в
момент пуска.
Как
правило, используют переменное
сопротивление, которое уменьшают с
увеличением оборотов двигателя. Так
как зачастую оно представляет из себя
ступенчатый реостат, то и пуск двигателя
осуществляется тоже ступенчато.
Для
увеличения КПД двигателя и сохранения
целостности щеток в конструкции двигателя
предусматривается специальное
щеткоснимательное устройство, которое
убирает щетки после пуска. КПД повышается
за счет того, что на щетках падает часть
напряжения.
Таким
образом, преимуществом асинхронного
двигателя с фазным ротором является
возможность пуска под нагрузкой, но
недостатком является более сложная
конструкция, а также его дороговизна
по сравнению с двигателем с короткозамкнутым
ротором. Короткозамкнутый кроме того,
является более простым и надежным, не
требует дополнительных устройств.
СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ, СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Статор синхронных двигателей выполняется аналогично статору асинхронного двигателя с трехфазной обмоткой, подключаемой к сети переменного тока. Ротор синхронных двигателей может иметь обмотку возбуждения, быть выполненным в виде постоянных магнитов или представлять собой зубчатый стальной цилиндр. Первая из названных конструкций ротора характерна для синхронных двигателей в основном средней и большой мощности. Двигатели с ротором в виде постоянного магнита или зубчатого колеса выполняются небольшой и средней мощности и находят главное применение в регулируемых электроприводах.
На рис. 6.1, а приведена схема включения трехфазного синхронного двигателя с обмоткой возбуждения. При этом ротор двигателя может быть выполнен неявнополюсным или иметь явно выраженные полюсы.
В качестве источника для питания обмотки возбуждения в схеме используется генератор 2 постоянного тока небольшой мощности, называемый возбудителем и устанавливаемый на валу синхронного
Рис. 6.1. Схема включения (а) и рабочая механическая характеристика (б) синхронного двигателя:
7 — двигатель; 2 — возбудитель; 3 — регулировочный резистор; 4 — обмотка возбуждения возбудителя
двигателя (см. рис. 6.1, а). Регулирование тока возбуждения двигателя / осуществляется изменением с помощью резистора 3 в цепи тока / ц возбуждения возбудителя 4. В современных схемах возбуждения синхронных двигателей широко применяются тиристорные управляемые выпрямители (тиристорные возбудители).
Вращающий момент синхронного двигателя обусловлен взаимодействием вращающегося магнитного поля, создаваемого обмотками статора, и магнитного поля, создаваемого обмоткой возбуждения или постоянными магнитами на роторе. Взаимодействие этих полей может создать постоянный по направлению вращающий момент двигателя только в том случае, когда ротор будет вращаться со скоростью магнитного поля со = 2nfJp, т.е. синхронно с вращающимся полем. Таким образом, механическая характеристика синхронного двигателя со(А/) (см. рис. 6.1, б) представляет собой горизонтальную линию с ординатой со. Эта характеристика имеет место до некоторого максимального момента нагрузки Мтах, превышение которого приведет к выпадению двигателя из синхронизма, т.е. к нарушению синхронного вращения ротора и магнитного поля.
Для определения максимального момента Мтах двигателя, до которого сохраняется синхронная работа двигателя с сетью, служит угловая характеристика двигателя. Она представляет собой зависимость момента М от угла 0 сдвига между векторами ЭДС статора Е и фазного напряжения сети (7ф. Для неявнополюсного синхронного двигателя при пренебрежении активным сопротивлением цепи статора она выражается формулой
Рис. 6.2. Угловая характеристика синхронного двигателя
где t/ф — фазное значение напряжения сети; Е — ЭДС в обмотке статора двигателя; х — индуктивное сопротивление фазы обмотки двигателя; со — скорость вращения магнитного поля. Угловая характеристика двигателя показана на рис. 6.2. В соответствии с формулой (6.1) момент двигателя достигает своего максимального значения при 0 = к/2. Эта величина характеризует собой перегрузочную способность двигателя. При больших значениях угла двигатель выпадает из синхронизма, при меньших углах 0 его работа устойчива.
Номинальное значение угла 0 составляет обычно 25—30°, ему соответствует номинальный момент А/ном. При таком значении 0 кратность максимального момента составляет Хм = A/mix / Мном = = 2+2,5.
На рис. 6.1, б показаны участки механической характеристики двигателя двигательного и генераторного режимов. При моменте двигателя М = 0 имеет место режим идеального холостого хода.
Конструктивные особенности
Синхронный двигатель содержит
- часть конструкции, в которой создается перемещающееся магнитное поле, называемую статором;
- часть двигателя, которая вращается от воздействия магнитного поля, называемую ротором;
- провод, соединяющий движок с источником питания, который сравнивают с якорной цепью корабля. Чтобы указать на ту часть двигателя, которая присоединена к проводу, ее называют якорем. В рассматриваемой машине питающий провод присоединен к статору. Следовательно, это якорь.
Составные частит синхронных двигателей
Чем больше витков содержат взаимодействующие катушки, тем меньший ток потребуется для эффективной работы движка. Но сила тока — это не самая сложная проблема. Главное — создать пространственное перемещение магнитного поля, что весьма непросто.
По этой причине синхронный двигатель появился только после того, как заработал первый генератор. Его создал в 1891 г. М.О. Доливо-Добровольский. Обратимость электрических машин позволяет использовать их и генераторами, и двигателями. Обратима и синхронная машина. Но для движков существуют определенные конструктивные ограничения, которых нет у генераторов.