Разновидности и область применения синхронных машин

Синхронные машины – великолепные машины, со сложной, очень интересной, конструкцией, требующих для работы две системы (постоянного и переменного) напряжения, сложную технику управления и регулирования режимом работы и охлаждения.

Существует 3 режима работы синхронных машин:

¾ Синхронные генераторы,

¾ Синхронные двигатели,

¾ Синхронные компенсаторы – генераторы реактивной мощности.

Тем не менее, основная область применения синхронных машин – это производство электроэнергии. Синхронные гене­раторы составляют основу электро­энергетики всего мира, практически вся электроэнергия на земле выраба­тывается посредством синхронных ге­нераторов. При этом механическая энер­гия, получаемая с вала первичного двигателя, приводящего во вращение вал генератора, преобразуется в электрическую энергию и отдается в сеть переменного тока потребителям электроэнергии. На современных электрических станциях независимо от их типа и мощности в качестве трехфазных источников электроэнергии ис­пользуются исключительно синхронные генераторы. При этом единичная мощность таких генераторов составляет тысячи и даже миллионы киловатт.

Название генератора определяется первичным двигателем, ис­пользуемым для вращения подвижной части синхронной машины. В зависимости от этого различают гидрогенераторы, турбогенера­торы, дизель-генераторы и двигатель-генераторы.

В качестве двигателей синхронные машины применяются значительно реже. И выступают, обычно, в качестве высоковольтных приводов на 6-10 кВ мощных компрессоров, насосов, металлургических установок или механизмов шахт. Эти двигатели имеют постоянную частоту вращения, поэтому используются там, где необходимо обеспечить ее строгое постоянство или нет необходимости в её регулировании.

Синхронные двигатели выпускаются серийно мощностью от 100 кВт до нескольких десятков тысяч киловатт и на частоты враще­ния от 3000 до 100 об/мин. При частоте вращения 3000 об/мин двига­тели выполняются с неявнополюсными роторами и их конструкции близки к конструкциям турбогенераторов, при частотах вращения 1500 об/мин и менее двигатели выполняются с явнополюсными рото­рами и их конструкции близки к конструкциям гидрогенераторов при вертикальном исполнении или дизель-генераторов при горизонталь­ном исполнении.

Синхронные двигатели малой и средней мощности не производятся, так как нет нужды применять сложные дорогие машины там, где их легко могут заменить двигатели постоянного тока или относительно дешевые, и удобные в обслуживании асинхронные двигатели. Исключение составляет лишь небольшая серия синхронных двигателей мощностью 22кВт и 30 кВт на напряжение 380В (660В).

 Второе исключение составляют синхронные микродвигатели (обычно до 1 кВт), в которых ис­пользуется их способность работать с неизменной синхронной частотой вращения: в автоматике, звукозаписи, в самопищущих приборах и других случаях.

 В том или ином объеме мы познакомимся с особенностями синхронных машин. Хочется сразу отметить, что мощные синхронные двигатели по своим технико-экономическим показателям превос­ходят двигатели других типов. Так как обладают  способностью работать с коэффициентом мощности, близким к единице, а также благодаря своим свойствам, генерировать реактивную мощность.