To tylko jedna z 11 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
D. MASZYNY SYNCHRONICZNE
1. Zasada działania, budowa.
Wirnik z biegunami utajonymi: wirnik z biegunami jawnymi:
Maszyny synchroniczne buduje się jako trójfazowe. Uzwojenie twornika umieszczone jest w stojanie a uzwojenie wzbudzenia zasilane prądem stałym w wirniku. Obwód magnetyczny stojana tworzą pakiety blach. Rdzeń osadzony jest w korpusie wykonanym jako odlew lub konstrukcja spawana. W żłobkach pakietu umieszczone jest uzwojenie prądu przemiennego. Wirnik maszyny wykonuje się z litego materiału. Na wirniku umieszczone jest uzwojenie wzbudzające zasilane prądem stałym. Uzwojenie to może być umieszczone w żłobkach w maszynie z biegunami utajonymi (z wirnikiem cylindrycznym) lub na biegunach jawnych (z wirnikiem jawnobiegunowym). Maszyny z biegunami utajonymi pracują z dużymi prędkościami obrotowymi (turbogeneratory). Maszyny z biegunami jawnymi to maszyny wolnobieżne (hydrogeneratory).
Zasada działania:
Zasilenie trójfazowego uzwojenia stojana z częstotliwością f1 powoduje powstanie pola wirującego kołowego z prędkością . Zasilenie wirnika prądem stałym wytworzy w nim pole stałe, które powinno mieć taką samą liczbę par biegunów jak pole stojana. Przy nieruchomym wirniku powstaje moment przemienny, którego średnia wartość jest równa zero. Moment obrotowy o średniej wartości różnej od zera może powstać tylko przy prędkości synchronicznej - moment synchroniczny. Wirnik po uzyskaniu prędkości synchronicznej podąża za polem magnetycznym stojana utrzymując się w stanie synchronizmu wskutek działań dynamicznych występujących pomiędzy polem stojana i wirnika. Maszynę nazywamy synchroniczną ponieważ jej praca możliwa jest tylko przy prędkości synchronicznej. Jeżeli pracuje przy zmianach obciążenia to zmienia się kąt zawarty pomiędzy osiami pól. Zmiany obciążenia nie powodują zmiany prędkości obrotowej z wyjątkiem sytuacji kiedy maszyna zostałaby obciążona momentem większym niż maksymalny moment elektromagnetyczny jaki występuje przy kącie 90o - maszyna wypada wówczas z synchronizmu i zatrzymuje się po pewnym czasie. Maszyna synchroniczna może pracować jako prądnica. Należy wówczas wirnik napędzać mechanicznie. Wytworzone pole wirnika wiruje względem stojana indukując w jego uzwojeniu napięcie. Wówczas pole wirnika pociąga za sobą pola stojana wirujące z prędkością synchroniczną.
2. Oddziaływanie (reakcja) wtórnika w różnych stanach obciążenia w maszynie o biegunach jawnych i utajnionych.
(…)
… będzie działał w osi podłużnej ale skierowany będzie w ujemną stronę. Oddziaływanie takie nosi nazwę oddziaływaniem podłużnym rozmagnesowującym. Obciążenie pojemnościowe spowoduje działania przepływu twornika w kierunku osi wzbudzenia. Jest to podłużne domagnesowujące działanie twornika. Każdy inny przypadek obciążenia można rozłożyć na składową poprzeczną i podłużną, zatem oddziaływanie twornika…
…. Jest to suma reaktancji oddziaływania twornika i reaktancji rozproszenia twornika. Możemy również reaktancje synchroniczną poprzeczną i podłużną.
Reaktancja rozproszenia twornika jest reaktancją związaną ze strumieniem rozproszenia twornika. W obu rodzajach maszyn reaktancja ta ma stałą i taką samą wartość w osi podłużnej i poprzecznej. Drogi strumienia rozproszenia nie zależy od położenia wirnika.
4. Schemat…
… jawnobiegunowej w stanie nienasyconym.
A) - oddziaływanie twornika w osi poprzecznej - stan pracy odpowiadający obciążeniu indukcyjnym.
B) - oddziaływanie twornika w osi podłużnej
- reaktancja oddziaływania twornika podłużna/poprzeczna
- reaktancja rozproszenia twornik
- prąd twornika podłużna/poprzeczna
- napięcie indukowane w uzwojeniu twornika
- przepływ oddziaływania twornika w osi podłużnej/poprzecznej…
… z biegunami wydatnymi powstały na wskutek tego, iż przewodność magnetyczna drogi strumienia twornika jest w osi podłużnej inna niż w osi poprzecznej: : . Moment ten ma wartość niezależną od wzbudzenia. Zjawisko to wykorzystuje się w silnikach reluktancyjnych.
- moment wypadkowy; - moment synchroniczny; - moment reluktancyjny
8. Charakterystyki prądnicy.
- Charakterystyka biegu jałowego - charakterystyka…
… magnesowania - zależność napięcia indukowanego w tworniku do prądu wzbudzenia przy prądzie twornika równym zeru i przy znamionowej prędkości obrotowej.
- Charakterystyka zewnętrzna - zależność napięcia na zaciskach prądnicy od prądu twornika przy stałej prędkości obrotowej, stałym prądzie wzbudzenia, stałym współczynniku mocy. Z charakterystyki tej widać, że wartość napięcia biegu jałowego i prądu zwarcia…
… znamionowego występujący przy obciążeniu maszyny od pracy znamionowej do biegu jałowego przy znamionowej prędkości obrotowej i znamionowym prądzie wzbudzenia: - Charakterystyka regulacji informuje jak należy regulować prąd wzbudzenia aby przy zmianach prądu obciążenia, stałym współczynniku mocy, stałej prędkości obrotowej utrzymać stałe napięcie na zaciskach prądnicy. Przy wzrastającym prądzie obciążenia…
… obwodu wzbudzenia. Narastanie prądu wzbudzenia powoduje wzrost momentu obrotowego, który powinien wciągnąć wirnik w synchronizm. Im mniejszy jest poślizg w chwili przyłączenia twornika do sieci tym mniejszy jest prąd udar tego prądu. Zastosowanie samosynchronizacji pozwala skrócić czas przyłączania prądnicy do pracy równoległej.
10. Regulacja mocy czynnej i biernej maszyny współpracującej z siecią…
… stosuje się różne urządzenia synchronizujące: dwuukładowy woltomierz i częstościomierz, synchronoskop. Często stosuje się włączenie maszyny w stanie, w którym występują nieznaczne odstępstwa od warunków synchronizacji.
- samosynchronizacja - polega na przyłączeniu do sieci prądnicy niewzbudzonej i doprowadzeniu jej do prędkości bliskiej synchronicznej. Po włączeniu obwodu twornika nastąpi zasilenie…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)