- •Рекомендуемая литература
- •Лекция №1
- •Лекция №2
- •Раздел 1. Трансформаторы
- •Лекция №3
- •Лекция №4
- •Лекция №5
- •Лекция №6
- •Лекция №7
- •Лекция №8
- •Лекция №9
- •Лекция №10
- •Лекция №11
- •Лекция №12
- •Лекция №13
- •Лекция №14
- •Лекция №15
- •Лекция №16
- •Глава 2. Асинхронные машины
- •Лекция №17
- •Лекция №18
- •Лекция №19
- •Лекция №20
- •Лекция №21
- •Лекция №22
- •Лекция №23
- •Лекция №24
- •Лекция №25
- •Лекция №26
- •Лекция №27
- •Лекция №28
- •Лекция №29
- •Лекция №30
- •Глава 3. Синхронные машины
- •Лекция №31
- •Лекция №32
- •Лекция №33
- •Лекция №34
- •Лекция №35
- •Лекция №36
- •Лекция №37
- •Глава 4. Машины постоянного тока
- •Лекция №38
- •Лекция №39
- •Лекция №40
- •Лекция №41
- •Лекция №42
- •Лекция №43
- •Лекция №44
- •Лекция №45
- •Лекция №46
- •Лекция №47
- •Лекция №48
- •Лекция №49
- •Лекция №50
- •Лекция №51
- •Лекция №52
- •Лекция №53
- •Лекция №54
- •Лекция №55
- •Лекция №56
Лекция №30
Глава 3. Синхронные машины
Общие сведения
|
|
Генераторы переменного тока, работающие на электрических станциях, в большинстве случаев являются синхронными машинами. Эти машины применяются также в качестве двигателей. Наибольшее распространение получили трехфазные генераторы и двигатели. Синхронная машина в обычном исполнении состоит из неподвижной части — статора, в пазах которого помещается трехфазная обмотка, и вращающейся части — ротора с электромагнитами, к обмотке которых подводится постоянный ток при помощи контактных колец и наложенных на них щеток (рис. 4-1).
Рис. 4-1. Явнополюсная синхронная машина (2p = 8). Статор синхронной машины ничем не отличается от статора асинхронной машины. Ротор её выполняется или явнополюсным (с выступающими полюсами, рис. 4-1), или неявнополюсным (цилиндрический ротор, рис. 4-2).
Рис. 4-2. Неявнополюсная синхронная машина (2p = 2). В зависимости от рода первичного двигателя, которым приводится во вращение синхронный генератор, применяются названия: паротурбинный генератор или сокращенно турбогенератор (первичный двигатель — паровая турбина), гидротурбинный генератор или сокращенно гидрогенератор (первичный двигатель — гидравлическая турбина) и дизель-генератор (первичный двигатель — дизель). Турбогенераторы — быстроходные неявнополюсные машины (рис. 4-2), выполняемые в настоящее время, как правило, с двумя полюсами. Турбогенератор вместе с паровой турбиной, с которой он механически соединяется называется турбоагрегатом (рис. 4-3).
Рис. 4-3. Общий вид турбоагрегата. 1-турбогенератор; 2 —паровая турбина. 3 — возбудитель.
Рис. 4-4. Общий вид гидроагрегата.
|
|
Холостой ход
|
|
Под холостым ходом генератора понимается такой режим его работы, при котором ток в обмотке якоря (статора) равен нулю. Основному полю соответствует поток в воздушном зазоре Ф, который при вращении полюсов будет наводить в обмотке якоря э.д.с. Важно, особенно для машин большой мощности, чтобы кривая этой э.д.с. была возможно ближе к синусоиде. Кроме того, обмотка якоря выполняется с укороченным шагом, что в значительной степени способствует улучшению формы кривой наведенной э.д.с. (см. § 3-3,е). В неявнополюсных машинах (турбогенераторы) тому же самому способствует выбор большого числа пазов на полюс и фазу (q = 6 12). В тихоходных явнополюсных машинах (например, гидрогенераторы с вертикальным валом) при большом числе полюсов полюсное деление τ получается недостаточным для размещения на нем большого числа пазов, а потому приходится для таких машин часто брать q < 3. В этом случае при открытых пазах на якоре и при q, равном целому числу, в кривой э.д.с. фазы могут иметь место так называемые зубцовые гармоники с относительно большими амплитудами. Они в основном возни кают из-за поперечных колебаний поля в воздушном зазоре, обусловленных зубчатостью якоря. Такие колебания поля вправо и влево относительно оси полюсов (рис. 4-8) происходят с частотой , так как при перемещении ротора на одно пазовое деление якоря tс получается полный период колебания.
Рис. 4-8. Картина поперечных колебаний поля в воздушном зазоре.
Рис. 4-9. Осциллограмма э.д.с. синхронной машины при наличии зубцовых гармоник
|
|