double arrow

Электромагнитный момент синхронного двигателя. Угловая и механическая характеристики


Анализ синхронного двигателя проведем, пренебрегая потерями в обмотках якоря и в стали и считая, что магнитная цепь машины не насыщена. В двигательном режиме ток якоря потребляется из сети, ЭДС E0 направлена навстречу току Iя (противоЭДС E0). Схема замещения фазной обмотки якоря показана на рисунке а и для нее:

= 0 + jXсня.

Схема замещения обмотки якоря (а) и векторная диаграмма(б) синхронного двига- теля

В двигательном режиме ось поля ротора отстает на угол нагрузки θ от оси поля статора. Аналогично противо-ЭДС E0 отстает по фазе на угол θ от напряжения статора U .

Если пренебречь потерями, то можно приближенно считать, что механическая мощность Pмех на валу двигателя равна активной мощности P, потребляемой двигателем из сети, т. е.

,

где M – вращающий электромагнитный момент двигателя; W = πn/30 – угловая скорось ротора; U – фазное напряжение статора. Поскольку проекции векторов 0 и jXсня на горизонтальную ось одинаковы, т. е. XснIяcosj = E0sinq, то для M

.

Зависимость M = f(θ) при U = const называют угловой характеристикой машины. Угловая характеристика (рис. 3.49) устойчива только в диапазоне –90° < θ < 90°, область θ > 0 соответствует двигательному режиму, а область θ < 0 – генераторному.




Угловая характеристики синхрон ного двигателя Механическая характеристика син- хронного двигателя

Механическая характеристика n = f(M) синхронного двигателя в режиме синхронизма (при Mс < Mmax) абсолютно жесткая, частота вращения не зависит от Mс. Если нагрузить двигатель так, что момент сопротивления Mс > Mmax, то θ превысит 90° и рабочая точка окажется на неустойчивом участке угловой характеристики, на которой у двигателя отсутствует свойство саморегулирования момента. В результате двигатель выйдет из синхронизма, что может привести к тяжелой аварии в сети. Поэтому в номинальном режиме устанавливают θном = 25÷35°, что обеспечивает запас по моменту KM = Mmax/Mном = = 2÷2,4.







Сейчас читают про: