Синхронный двигатель (СД)

Условное обозначение:

Устройство: состоит из статора и ротора.

Статор — как у асинхронного двигателя.

Ротор — имеет основную рабочую обмотку возбуждения и вспомогательную, короткозамкнутую обмотку, называемую пусковой, предназначенную для пуска СД.

Подключение: трехфазная обмотка статора подключается к сети переменного тока, а обмотка ротора — к источнику постоянного тока.

Токи статора и ротора вместе создают результирующее магнитное поле Ф_рез. За счет изменения тока возбуждения I_В ротора можно дополнительно подмагничивать синхронный двигатель, что влияет на создаваемую этим потоком ЭДС в статоре.

При этом, если I_В > I_{В ном}, Ф_рез увеличивается, ЭДС статора > U_сети, а это значит, что двигатель стал работать как генератор реактивного тока и отдаёт реактивную энергию в сеть. Это режим перевозбуждения.

Уменьшение I_В приводит к обратному процессу: E < U и синхронная машина потребляет из сети реактивный ток — это режим недовозбуждения. Величину реактивного тока (мощности) можно оценить по коэффициенту мощности cosφ.

На практике представляет интерес режим перевозбуждения, когда реактивный ток отдается синхронным двигателем в сеть, что способствует увеличению cosφ предприятия.

Зависимость тока статора от тока возбуждения называют U-образной характеристикой:

Способность работать с различным cosφ — основное достоинство синхронных двигателей.