2020-05-21
110
Если по обмотке возбуждения пропустить постоянный ток, то он создаст постоянное во времени и неподвижное относительно ротора магнитное поле с чередующейся полярностью. При вращении ротора (индуктора) посторонним двигателем его магнитное поле будет вращаться относительно неподвижной обмотки статора (якоря) и наводить в ней переменную ЭДС.
Если на якоре уложена симметричная трехфазная обмотка (магнитные оси фаз сдвинуты в пространстве на электрический угол 120°, электрические сопротивления и числа витков фаз одинаковы), то в этой обмотке индуктируется симметричная система ЭДС (равны по модулю и сдвинуты во времени на угол 1200).
Частота f 1 индуктируемых в обмотках ЭДС равна
f 1 = pn2 /60
Если теперь к трехфазной обмотке якоря синхронного генератора подключить симметричное внешнее сопротивление, то по обмотке будет протекать симметричная система токов, создающих круговое вращающееся магнитное поле якоря. Частота вращения этого поля относительно статора равна
n 1 = 60 f 1/ p.
|
|
|
Под холостым ходом синхронного генератора понимается такой режим его работы, при котором ротор вращается приводным двигателем, а ток в обмотке якоря равен нулю. В этом случае магнитное поле машины создается обмоткой возбуждения. Это поле можно разложить на две составляющие: основное поле, магнитные линии которого пронизывают обмотку якоря, и поле рассеяния, магнитные линии которого сцеплены только с обмоткой возбуждения.
Магнитный поток основного поля при вращении ротора индуктирует в обмотке якоря ЭДС, форма изменения которой во времени должна быть максимально приближена к синусоиде.
В явнополюсной синхронной машине МДС постоянна на полюсном делении (обмотка возбуждения сосредоточенная). Поэтому для обеспечения синусоидальности распределения магнитного потока необходимо, чтобы магнитное сопротивление рабочему потоку изменялось обратно пропорционально закону синуса. Для этого зазор между полюсом и статором делают неравномерным, под краями полюса зазор dmax обычно в 1,5 - 2,5 раза больше, чем под его серединой (ось d).
В неявнополюсной синхронной машине неизменным остается магнитное сопротивление, так как воздушный зазор постоянен. Поэтому для обеспечения синусоидальности распределения магнитного потока необходимо, чтобы МДС возбуждения изменялась по синусоидальному закону. Для этого обмотку возбуждения делают распределенной. Пренебрегая влиянием пазов, можно считать, что МДС обмотки возбуждения и магнитное поле распределены по окружности по трапецеидальному закону.
Воздействие МДС якоря на поле возбуждения машины называется реакцией якоря.
