ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Электромеханические свойства явнополюсных синхронных двигателей

Основное большинство серийно выпускаемых синхронных двига­телей выполняются с явнополюсным ротором, на котором размещена обмотка возбуждения. Питание обмотки возбуждения осуществляется через контактные кольца от источника постоянного напряжения, а трехфазная обмотка статора подключается к сети переменного напря­жения. Двухфазная схема замещения такой машины [20] представлена на рис. 5.48.

Анализ уравнения (5.74) показывает, что электромагнитный мо­мент синхронной явнополюсной машины состоит из двух составляю­щих, первая из которых представляет электромагнитный момент возникающий в результате взаимодействия полей статора и ротора, вто­рая составляющая - реактивный момент М2, возникающий из-за не - симметрии магнитной цепи машины и связанного с ней стремления ро­тора ориентироваться по оси поля статора. Вследствие явнополюсности машины энергия магнитного поля максимальна при любом из двух воз­можных соосных с полем статора положений ротора, что и определяет зависимость реактивного момента от двойного угла 0ЭЛ. Угловая харак­теристика синхронной машины с явнополюсным ротором приведена на рис. 5.49. Анализ ее показывает, что увеличение угла 0ЭЛ вызывает на начальном участке рост электромагнитного момента, близкий к линей­ному. При номинальном электромагнитном моменте угол 0ЭЛ ном обыч­но составляет 20 -30 градусов. Перегрузочная способность синхронной машины с явнополюсным ротором Amax = Мтах/Мн = 2-3 о. е. Реак­тивный момент синхронной машины с явнополюсным ротором увели­чивает крутизну рабочего участка угловой характеристики и повышает перегрузочную способность двигателя.

Явнополюсная синхронная машина развивает момент даже при от­сутствии тока возбуждения - за счет реактивного момента. Это свойство синхронной машины легло в основу создания синхронных электропри­водов без возбуждения на базе синхронных реактивных двигателей. У этих машин индуктивные сопротивления по продольным и поперечным осям различаются значительно, что и создает достаточный по величине реактивный момент на валу двигателя [6].

Анализ рис. 5.50 показывает, что номинальный момент Мн= 7957,98 Н-м синхронный двигатель СДКП2-16-29-10КУХЛ4 развивает при номинальном угле сдвига 0Н = 0,4 рад (22,9 град). Реак­тивная составляющая момента явнополюсного синхронного двигателя (кривая 1) соизмерима с активной составляющей (кривая 2) и сущест­венно влияет на форму результирующей характеристики (кривая 3).

Статическая механическая характеристика синхронного двигателя приведена на рис. 5.51.

Статическая механическая характеристика явнополюсного син­хронного двигателя представляет собой прямую линию параллельную оси абсцисс. Номинальный момент синхронного двигателя, момент с которым синхронный двигатель может работать сколь угодно долго без перегрева, составляет Мн =7957,98 Н-м. Максимальный момент дви­гателя при номинальном напряжении питающей сети Л/max =15915,96 Н-М.