Системы возбуждения СМ

Питание обмотки возбуждения. В зависимости от способа питания обмотки возбуждения различают системы независимого возбуждения и самовозбуждения. При независимом возбуждении источником питания служит генератор постоянного тока (возбудитель), установленный на валу ротора СМ (а), либо отдельный вспомогательный генератор, приводимый во вращение СД или АД. При самовозбуждении обмотка возбуждения питается от обмотки якоря через управляемый или неуправляемый выпрямитель — обычно полупроводниковый (б). Мощность, необходимая для возбуждения 0,3 — 3% мощности СМ.

В мощных генер-ах кроме возбудителя обычно применяют подвозбудитель — небольшой генератор цостоянного тока, служащий для возбуждения основного возбудителя. Основным возбудителем в этом случае может служить СГ совместно с полупроводниковым выпрямителем.

В современных СГ применяют бесщеточную систему возбуждения (в). В качестве возбудителя используют СГ, у кот-го обмотка якоря расположена на роторе, а выпрямитель укреплен непосредственно на валу. Обмотка возбуждения возбудителя получает питание от подвозбудителя, снабженного регулятором напряжения. При таком способе возбуждения отсутствуют скользящие контакты, что повышает надежность.

1 - обмотка якоря;2 - ротор генератора; 3 - обмотка возбуждения; 4 - кольца;

5 - щетки;6 - регулятор напряжения; 7 - возбудитель; 8 - выпрямитель;

9 - обмотка якоря возбудителя; 10 - ротор возбудителя; 11 - обмотка возбуждения возбудителя;

12- подвозбудитель; 13 - обмотка возбуждения подвозбудителя

53. Специальные типы СМ.
СМ с сверхпроводящими обм-ми возбуждения.
Прим-е сверхпров-их обм-ок возбуждения обеспечивает повышение КПД и снижение массы. Статор в таких машинах делают беззубцовым с шихтованным ферромагнитным экраном, к-ый концентрирует магнитное поле внутри машины. Момент в беспазовых машинах приложен к обмотке, что вызывает необходимость в более тщательном ее крепление. Крепление обм-ки статора в пазовой части осуществляется с помощью системы клиньев. Применение СМ с сверхпроводящими обм-ми возбуждения обеспечивает снижение габаритов и повышение их энергетических показателей.
Машины с пост. магнитами. Применяются в самолетах, тракторах и автом-ях (микродвиг-ли с пост. магнитами). Статор таких двиг-лей не отлич-ся от статора машин общего назначения. На роторе расположены пост. магниты и пусковые короткозамкнутые обмотки
Преимущества: высокая надежность (отсутствуют вращ-ся обм-ки), высокий КПД и меньший нагрев из-за отсутсвия потерь на возбуждение.
Недостатки: не допускает обычного способа регулирования напряжения, имеет плохие пусковые свойства, трудность регулирования потока возбуждения.
Машины с клювообразным ротором

Распределение магнитного поля в воздушном зазоре, близкое к синусоидальному достигается за счет профиля полюсного наконечника.

Синхронные реактивные двигатели (СРД)

Имеют явнополюсный ротор, xd ≠ xq, обмотка возбуждения отсутствует и нет щеточно-контактного узла. Магнитное поле создается только обмоткой якоря и вращающий момент равен реактивному моменту. Максимальный момент при угле 45°. Пуск – асинхронный.
Гистерезисные двигатели

Ротор состоит из двух частей: на валу магнитная втулка и закрепленное на ней кольцо из магнитотвердого материала с широкой петлей гистерезиса (сплав викаллой).

Шаговые двигатели

Относятся к управляемым синхронным машинам. Они преобразуют импульсные сигналы в пропорциональные угловые дискретные перемещения.

Индукторные синхронные машины

Здесь преобразование энергии происходит вследствие изменения взаимной индуктивности между ротором и статором. В индукторной машине все обмотки неподвижны, а изменения магнитного потока, пронизывающего обмотку статора, вызывается перемещением ферромагнитной массы.