Регулирование активной и реактивной мощностей синхронного двигателя
Изменение активной мощности синхронного двигателя Рмех — Р — = 3 Шл = и;рМто р, подключенного к системе большой мощности(U = = const), происходит при изменении значения тормозного момента на валу (Мтор = var). При увеличении тормозного момента мощность синхронного двигателя возрастает, одновременно увеличивается и угол 9, что понижает запас устойчивости двигателя тг/2 — 0. Для того чтобы синхронный двигатель не терял запаса устойчивости при увеличении активной мощности, необходимо одновременно увеличивать ток возбуждения. Синхронные двигатели большой мощности снабжены специальной регулирующей аппаратурой, при помощи которой при изменении активной мощности двигателя обеспечивается требуемый уровень запаса устойчивости.
Реактивная мощность синхронного двигателя Q — 3C/7sincp, подключенного к системе большой мощностиU =const, при постоянной активной мощности Р регулируется изменением тока возбуждения 1В. При токе возбуждения 1В< /в гр(Р) или 1В< /в гр(Р) реактивная мощность двигателя имеет соответственно индуктивный (Q = = 3UIpL)или емкостный (Qc= —3UIpC)характер.
Обычно режим возбуждения синхронного двигателя соответствует емкостной реактивной мощности, что позволяет компенсировать индуктивную реактивную мощность асинхронных двигателей и этим разгрузить электрическую систему от реактивного тока.
Практический интерес представляет применение синхронного двигателя в режиме регулируемого емкостного элемента (рис. 15.18, Р = 0 и 1В> 1В Тр) — синхронного компенсатора. Синхронные компенсаторы позволяют улучшить коэффициент мощности cos ц> электрической системы (см. 2.20).
|
|
|
Пуск синхронного двигателя в ход
Результирующий момент синхронного двигателя, возникающий в результате взаимодействия магнитного поля статора с неподвижным возбужденным ротором, при пуске двигателя близок к нулю.
Поэтому ротор двигателя необходимо раскручивать тем или иным способом до частоты вращения, близкой к синхронной. В настоящее время для этой цели используется асинхронный пуск синхронного двигателя. Чтобы приспособить двигатель к такому пуску, при яв- нополюсном роторе в полюсные наконечники закладывается пусковая короткозамкнутая обмотка из медных или латунных стержней. Она напоминает беличье колесо асинхронной машины, но занимает лишь часть окружности ротора. В некоторых конструкциях двигателей роль короткозамкнутой обмотки выполняют сам массивный сердечник ротора и металлические клинья, заложенные в пазы ротора, а также бандажи, не имеющие с сердечником ротора электрического соединения.
Пуск двигателя в ход состоит из двух этапов: первый этап — асинхронный набор частоты вращения при отсутствии возбуждения постоянным током и второй этап — втягивание в синхронизм после включения постоянного тока возбуждения. Во время первого этапа асинхронного пуска обмотка возбуждения отключается от источника постоянного тока и замыкается через резистор с сопротивлением, превышающим активное сопротивление обмотки возбуждения в 8 — 10 раз. Не следует оставлять обмотку возбуждения разомкнутой, так как вращающееся поле может индуктировать в ней весьма значительную ЭДС, опасную для целостности изоляции. Нецелесообразно также замыкать эту обмотку накоротко, так как в ней возникает значительный однофазный ток, который будет тормозить ротор по достижении им половины синхронной частоты вращения.
|
|
|
Для уменьшения пусковых токов синхронных двигателей часто применяется понижение напряжения при пуске включением двигателя через пусковой автотрансформатор АТ или индуктивную катушку, например по схеме на рис. 15.19. Сначала замыканием выключателя 2 три фазные обмотки автотрансформатора АТ соединяются звездой, а затем включением выключателя 1 подключаются к трехфазной сети. Таким образом, между выводами обмоток статора синхронного двигателя СД подаются пониженные автотрансформатором линейные напряжения трехфазной системы. Ротор двигателя начинает вращаться как короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя. Когда скольжение ротора станет достаточно малым, выключатель 2 размыкается и напряжение на двигателе несколько повышается. Это объясняется тем, что теперь лишь часть каждой из фазных обмоток автотрансформатора играет роль индуктивной катушки, включенной последовательно с фазной обмоткой двигателя и несколько ограничивающей своим сопротивлением пусковой ток. Следующая операция пуска заключается во включении двигателя на полное напряжение сети замыканием выключателя 3. Но пока нет постоянного тока возбуждения, ротор вращается асинхронно. Пуск заканчивается включением постоянного тока возбуждения /„ посредством переключателя 4. РеостатыRxи Д2 служат для регули-
|
|
|
|
Рис. 15.19 |
рования режима работы возбудителя (В). Под действием электромагнитных сил двигатель достигает синхронной частоты вращения и развивает требуемый вращающий момент. При таком пуске не нужны операции по синхронизации двигателя с сетью и операции пуска могут быть автоматизированы.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1691; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!