Электромеханические свойства неявнополюсных синхронных двигателей

Угловую характеристику неявнополюсного синхронного двигателя легко можно найти при условии пренебрежения активным сопротивлением обмотки статора двигателя (). Векторная диаграмма, отражающая работу синхронного двигателя с учетом принятого допущения, приведена на рис. 5.45. На рис. 5.45 приняты следующие обозначения: – ток обмотки статора синхронного двигателя; – индуктивное сопротивление фазы обмотки статора; – угол между векторами фазного напряжения и фазного тока обмотки статора.

Примем подводимую к синхронному двигателю мощность равной электромагнитной мощности:

(5.67)

Упрощенная векторная диаграмма неявнополюсного синхронного двигателя

Рис. 5.45. Упрощенная векторная диаграмма неявнополюсного синхронного двигателя

Тогда электромагнитный момент синхронного двигателя

(5.68)

Из векторной диаграммы рис. 5.45 следует, что

(5.69)

Треугольник АВС позволяет определить

(5.70)

Подставим (5.70) в (5.69) и решим полученное выражение относительно cos φ, получим

(5.71)

Подставив (5.69) в (5.68), получим выражение угловой характеристики синхронного двигателя

(5.72)

где – максимальный момент синхронного двигателя.

Анализ (5.72) показывает, что угловая характеристика неявнополюсного синхронного двигателя представляет собой синусоидальную функцию внутреннего угла машины (см. рис. 5.46).

Угловая характеристика неявнополюсного синхронного двигателя

Рис. 5.46. Угловая характеристика неявнополюсного синхронного двигателя

Максимального значения момент неявнополюсного синхронного двигателя достигает при угле сдвига. Максимальный момент характеризует перегрузочную способность синхронного двигателя. При больших значениях угла синхронный двигатель выпадает из синхронизма. Важной величиной является номинальный угол сдвига , которому соответствует номинальный момент .

Синхронный двигатель является обратимой машиной, то есть он может работать во всех основных энергетических режимах: двигательном, генераторном параллельно с сетью и независимо от сети, так как его возбуждение обеспечивается независимой обмоткой.

Пример 5.6. Рассчитать и построить угловую и механическую характеристики неявнополюсного синхронного двигателя серии СТДП-6300-2УХЛ4.

Технические данные двигателя:

  • • номинальная мощностькВт;
  • • номинальное фазное напряжение В;
  • • номинальная частота вращенияоб/мин;
  • • перегрузочная способность двигателя по моменту;
  • • номинальный КПД %;
  • • индуктивное сопротивление обмотки статора Ом.

Решение. Найдем синхронную угловую скорость двигателя

Определим номинальный момент двигателя

Максимальный момент двигателя при номинальном напряжении питающей сети

Номинальная ЭДС двигателя

Уравнение угловой характеристики неявнополюсного синхронного двигателя

Угловая характеристика в соответствии с полученным выражением представлена на рис. 5.47, а. Статическая механическая характеристика синхронного двигателя приведена на рис. 5.47, 6.

Номинальный угол , определенный по угловой характеристике синхронного двигателя, составляет. Статическая механическая характеристика синхронного двигателя – прямая линия, параллельная оси абсцисс.

Угловая (а) и механическая (б) характеристики неявнополюсного синхронного двигателя

Рис. 5.47. Угловая (а) и механическая (б) характеристики неявнополюсного синхронного двигателя

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >