Синхронные машины

электронная версия

ООО ЭлектроСветНК

 

ООО "ЭлектроСветНК" предлагает к продаже свою продукцию в г. Тольятти.

Синхронные машины, так же как и асинхронные, являются машинами переменного тока. В отличие от асинхронных машин, которые исполь­зуют главным образом как двигатели, синхронные машины применяют в качестве генераторов и двигателей.

Синхронные генераторы служат основным источни­ком электрической энергии в промышленных сетях энергоснабжения, на транспорте, передвижных электростанциях и т. д. В современных электроэнергетических системах генераторы работают в особом режиме, когда действующее значение и частота напряжения на их зажимах остаются неизменными.

В энергосистему входят сотни генераторов, а также все промыш­ленные, коммунальные и бытовые потребители. Специальная диспет­черская служба энергосистемы следит за тем, чтобы напряжение в отдельных пунктах системы и частота поддерживались неизменными, Кроме того, стабилизация частоты и напряжения осуществляется автоматически с помощью регуляторов, установленных на большинстве синхронных машин системы. Поэтому относительно зажимов одного генера­тора электроэнергетическую систему можно рассматривать как активный двухполюсник, содержащий источник э.д.с. и комплексное сопротивление.

Активную и реактивную мощности  генераторов регулируют по заранее заданному графику нагрузки. Первичными двигателями этих генераторов  служат  паровые,   газовые и  гидравлические турбины. Мощность современных синхронных генераторов на электростанциях достигает 1200 МВт и более. На автономных электроэнергетических установках работают одиночные генераторы значительно меньшей мощности или два-три генератора параллельно.  В качестве первичных двигателей в этих случаях чаще всего используют дизели или газовые турбины.

Синхронные двигатели обычно применяют в приводах большой мощности. Мощность этих синхронных машин достигает нескольких десятков мегаватт. На тепловых электрических станциях, металлургических заводах, шахтах, холодильниках синхронные двигатели приводят в движение насосы, компрессоры, вентиляторы и другие механизмы, рабо­тающие с неизменной скоростью. Синхронные двигатели в отличие от асинхронных могут работать с различной реактивной мощностью - индуктивной или емкостной. Таким образом, эти двигатели позволяют улучшать коэффициент мощности предприятия. Однако стоимость приводов с синхронными двигателями выше, чем с асинхронными. Специальные синхронные машины малой мощности используют в устройствах, где требуется строгое постоянство скорости: электрочасы, автоматические самопишущие при­боры, устройства с программным управлением и др.

На крупных подстанциях электроэнергетических систем устанав­ливают специальные синхронные машины, работающие в режиме хо­лостого хода и отдающие в сеть только реактивную мощность, которая необходима для асинхронных двигателей. Эти машины называют синхронными  компенсаторами.

Статор синхронных машин устроен так же, как и у асинхронных. В пазы пакета из листов электротехнической стали уложены катушки трехфазной (реже двухфазной) обмотки, токи которой создают вращаю­щееся магнитное поле.

Роторы выполняют явнополюсными и неявнополюсными. Обмотка ротора, которую называют обмоткой возбуждения, подключена через щетки и контактные кольца к независимому источнику постоянного напряжения. Таким источником может быть электромашинный генератор постоянного тока, ротор которого связан с ротором синхронной машины. В последнее время для этой цели широко используют полупроводниковые выпрямители, подключаемые к промышленной сети.

Явнополюсный   ротор   собирают   из   отдельных   частей - вал крестовины,   полюсов.   На  полюсы надеты катушки. Такую конструкцию применяют в тихоходных машин с большим количеством полюсов: генераторах гидростанций, двигателях прокатных устройств и т. д. Катушки обмотки возбуждения явнополюсных роторов укладывают в пазы, выфрезерованные в сплошной стальной поковке. При этом обеспечивается высокая механическая прочность ротора. Неявнополюсные роторы применяют в быстроходных машинах: турбогенераторах, двигателях турбокомпрессоров и т. д.   Количество  полюсов у этих   машин невелико одна или две пары. Синхронные машины проектируют так, чтобы количество полюсов магнитного поля обмотки статора было одинаковым.