Загальна назва "синхронна машина" охоплює синхронний електродвигун і синхронний генератор. Це, по суті, два різновиди синхронної електромашини. Генераторна дія виникає, якщо полюси поля «випереджають підсумковий магнітний потік повітряного зазору внаслідок руху первинного двигуна вперед». Моторна дія виникає, коли полюси поля "слідують за підсумковим потоком повітряного зазору" (біжучим обертовим магнітним полем статора).
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODRMemc0THpOd2FHRnpaUzF5YldZdE5qQm1kakl0WVdseWIzQjBMbWRwWmk4eU1qQndlQzB6Y0doaGMyVXRjbTFtTFRZd1puWXlMV0ZwY205d2RDNW5hV1k9LmdpZg==.gif)
Синхронний електродвигун — електродвигун змінного струму, в якому в усталеному режимі обертання вала синхронізовано з частотою струму живлення; період його обертання точно дорівнює цілій кількості циклів змінного струму.
Загальне
Основна галузь використання синхронних машин — як генератор на електростанціях. Доволі незвично застосовувати синхронні машини як електродвигуни. У тих випадках коли це відбувається, здебільшого мова йде про дуже маленькі розміри, а також вельми великі потужності (у кілька МВт — наприклад, Харківський електромеханічний завод виготовляє синхронні електродвигуни потужністю 800-2500 кВт, котрі застосовуються в перетворювальних пристроях екскаваторів та приводів інших механізмів і призначені для роботи від мережі змінного струму напругою 6 000-10 000 В).
Індукційний (асинхронний двигун) має простішу будову, є більш міцним та дешевшим. Причина, чому все ж обирається синхронна машина як електродвигун, може полягати ще й у тому, що потрібна постійна швидкість. Інше пояснення вибору, може стосуватися того, що вони мають менший пусковий струм і це в деяких випадках, бажано. Третьою перевагою щодо вибору синхронної машини, може бути її здатність виробляти реактивну потужність, тож використовуватися для фазової компенсації. Дуже великі синхронні машини також можуть мати кращу ефективність, ніж асинхронні машини. Найбільші турбогенератори здатні мати ККД понад 98%, до якого більшість асинхронних машин навіть не наближаються.
Синхронні двигуни із самозбудженням, доступні потужністю від часток кінських сил до великих промислових розмірів. Синхронні двигуни потужністю у межах часток кінських сил, переважно використовуються там, де потрібна стала швидкість. Ці машини зазвичай працюють в аналогових електричних годинниках, таймерах та інших пристроях, коли вимагається точний час.
Синхронні двигуни промислової потужності виконують два важливі завдання.
По-перше, це дуже діяльний засіб перетворення енергії змінного струму на механічну роботу.
По-друге, він може працювати з випереджувальним або одиничним коефіцієнтом потужності, тобто забезпечувати корекцію коефіцієнта потужності електричної мережі: збільшуючи струм збудження ротора, можна досягти того, що обвитка статора припиняє споживати реактивний струм, отримуючи cos φ рівний одиниці. Оскільки струм збудження продовжує зростати, статор починає віддавати реактивний струм до мережі. Тож, все ще несучи механічне навантаження, синхронний двигун одночасно стає генератором реактивної потужності.
Синхронні компенсатори використовуються для регулювання реактивної дії (отже, і напруги) в електромережах. Взагалі — синхронний компенсатор, це синхронна машина, яка приєднана до електричної мережі і працює на холостому ходу, тобто без навантаження на ротор. Реактивна дія, викликана машиною, керується зміною струму намагнічування ротора. Але все-ж таки, для регулювання реактивної потужності в електромережі, ощадніше використовувати керовані батареї конденсаторів. Синхронні компенсатори все ще встановлюються в місцях, де потрібна підвищена стабільність, наприклад, на приймальному кінці лінії HVDC (високовольтна лінія постійного струму), де електромережа має низьку потужність короткого замикання, а струмові вентилі в інверторі виготовлені на тиристорах.
Конструктивно синхронний двигун, призначений для роботи в якості компенсатора, має більш легку механічну конструкцію та підвищений переріз обмотки збудження, яка призначена для постійної роботи в режимі перезбудження.
Улаштування та спосіб дії
Здебільшого, якір у синхронних машинах розташовується на статорі, а на відокремленому від нього зазором роторі міститься індуктор. Отже синхронні електродвигуни мають багатофазні електромагніти змінного струму на статорі двигуна, які утворюють магнітне поле, котре обертається узгоджено з коливаннями мережевого струму. Ротор із постійними магнітами або електромагнітами обертається синхронно із полем статора з тією ж швидкістю, що забезпечується другим синхронізованим обертовим магнітним полем будь-якого двигуна змінного струму. Синхронний двигун називається з подвійним живленням, якщо він обладнаний багатофазними електромагнітами змінного струму з незалежним збудженням як на роторі, так і на статорі.
Як зазначено вище, поле в роторі створюється постійними магнітами (самозбудження — наприклад, намагнічений феритовий циліндр як ротор) або електромагнітним зовнішнім збудженням (у разі котушки збудження на роторі — живлення її відбувається через контактні кільця). Котушки статора, особливо у великих синхронних машинах, іноді живляться від перетворювачів частоти з відповідно керованим змінним струмом. Це означає, що можна створювати високопродуктивні приводи зі змінною швидкістю.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHdMekEwTDFOcGJtZHNaVjl3YUdGelpWOXNiM2RmY0c5M1pYSmZjM2x1WTJoeWIyNXZkWE5mWTJ4dlkydGZiVzkwYjNKZmQybDBhRjl5WlcxdmRtVmtYMk52ZG1WeUxtcHdaeTh5TWpCd2VDMVRhVzVuYkdWZmNHaGhjMlZmYkc5M1gzQnZkMlZ5WDNONWJtTm9jbTl1YjNWelgyTnNiMk5yWDIxdmRHOXlYM2RwZEdoZmNtVnRiM1psWkY5amIzWmxjaTVxY0djPS5qcGc=.jpg)
В усталеному режимі роботи, синхронні двигуни не проковзують. Під навантаженням, магнітне поле ротора відстає від магнітного поля статора на певний кут (кут ротора), який збільшується зі збільшенням навантаження на валу. Однак це можливо лише до певного найбільшого моменту, коли кут становитиме 90°. Якщо крутний момент навантаження перевищує цей тяговий момент, ротор зупиняється.
Одразу після вмикання двигуна, обертове поле статора негайно обертається з синхронною швидкістю. Однак важкому (або механічно навантаженому) ротору потрібен деякий час для пришвидшення через притаманний йому момент інерції. Через це, синхронний двигун потребує допомоги під час запуску, наприклад — пускову клітку. Це короткозамкнена клітка в роторі, завдяки якій двигун, як і трифазна асинхронна машина, розганяється до синхронної швидкості. Коли ротор майже досягає синхронної швидкості, вмикається струм збудження обвитки ротора, отже ротор втягується в обертове поле статора.
Напрямок обертання синхронного двигуна визначається обертовим полем статора. Для зміни напрямку треба поміняти аби-які дві фази місцями.
Будь-який синхронний двигун із постійними магнітами на роторі, також може працювати як синхронний генератор. Прикладом є генератори змінного струму для велосипедів і мотоциклів. Синхронні машини із зовнішнім збудженням використовуються на електростанціях, в електрогенераторах і як автомобільні генератори змінного струму.
Синхронні двигуни можуть працювати як від однофазного змінного струму, так і від трифазного струму. Рідше зустрічаються і двофазні синхронні двигуни (наприклад, зварювальні електромашинні пристрої).
Застосування, переваги і вади
Синхронний двигун і асинхронний двигун є найбільш широко вживаними типами двигунів змінного струму, зокрема в сучасних електромобілях. Різниця між двома різновидами полягає в тому, що синхронний двигун обертається зі швидкістю, відповідною частоті мережі, оскільки він не покладається на індукцію струму для створення магнітного поля ротора. Навпаки, асинхронний двигун потребує ковзання: ротор має обертатися трохи повільніше, ніж чергування змінного струму, щоб індукувати струм в обвитці ротора. Невеличкі синхронні двигуни застосовуються в системах синхронізації — в приладах, магнітофонах і точних сервомеханізмах, в яких двигун повинен працювати з точною швидкістю; точність швидкості – це частота лінії електропередач, яка ретельно підтримується у великих взаємопов’язаних мережевих системах електропостачання.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWxMMlUzTDFKdmRHOXlYMjltWDJGdVgyVnNaV04wY21salgzZGhkR1Z5WDNCMWJYQXVhbkJuTHpJeU1IQjRMVkp2ZEc5eVgyOW1YMkZ1WDJWc1pXTjBjbWxqWDNkaGRHVnlYM0IxYlhBdWFuQm4uanBn.jpg)
Однією з переваг синхронних двигунів порівняно з комутованими двигунами постійного струму є те, що в них немає комутатора, який пропускає робочий струм, адже на ротор за допомогою контактних кілець, повинна передаватися лише значно менша потужність збудження; у синхронних двигунів з постійним збудженням (магнітами), контактні кільця взагалі відсутні. Це позбавляє від зносу щіток і підвищує ефективність.
Перевагою синхронного двигуна порівняно з асинхронним двигуном, є жорсткий зв'язок швидкості і кутового положення, з робочою частотою. Завдяки цьому, синхронні двигуни придатні для приводів та інших застосувань, де потрібна стала швидкість незалежно від навантаження на валу. Водночас, синхронні двигуни з постійними магнітами є більш компактними та ефективними, ніж асинхронні машини, особливо стосовно менших розмірів. Робота із зсувом фаз, також можлива з трифазним синхронним двигуном. Вадою, є більш важкий самозапуск від трифазної мережі. Один із способів уникнути цього недоліку — встановити додаткову короткозамкнену клітку в ротор, щоби двигун міг запускатися як асинхронний.
Типовими для синхронних двигунів є небажані механічні крутильні коливання ротора, які можуть виникати через нерівномірне навантаження або підведення струму. Вони здатні призвести до перевищення моменту перекидання та створення нерівномірного крутного моменту. Їх можна уникнути за допомогою коротко замкнених обвиток (обмотки короткого замикання або демпферні обвитки навколо полюсів ротора). Положення ротора зазвичай записується для роботи перетворювача.
Характеристики
Синхронна швидкість
Задана синхронна швидкість двигуна:
в обертах за хвилину, дорівнює:
в радіанах за секунду, буде:
де:
це частота змінного струму живлення в Гц,
це кількість магнітних полюсів,
це кількість пар полюсів,
.
Момент і потужність синхронної машини
Крутний момент трифазної синхронної машини з гладким ротором можна розрахувати за співвідношенням:
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWlMMkpoTDFSdmNuRjFaVjlsYkdWamRISnBZMTl0YjNSdmNsOUJRekl1YzNabkx6SXlNSEI0TFZSdmNuRjFaVjlsYkdWamRISnBZMTl0YjNSdmNsOUJRekl1YzNabkxuQnVadz09LnBuZw==.png)
де:
- M — момент сили синхронної машини
- ωs — синхронна механічна кутова швидкість ротора
- U — напруга на клемах машини
- E — внутрішня індукована напруга, яку створює струм збудження
- Xd — синхронний реактивний опір статора
- sin δ — кут навантаження, тобто кут між векторами напруги U і E, або кут між полюсом ротора та магнітним полем у повітряному проміжку
Зі збільшенням моменту сили збільшується кут навантаження. Найбільше значення кута навантаження δ для машини з гладким ротором становить 90° (sin δ = 1), у разі подальшого збільшення кута навантаження, машина виходить із синхронного режиму (ротор більше не обертається синхронно з обертовим полем статора). Якщо таке становище утворилося, машину треба негайно відімкнути від мережі.
Потужність машини можна легко визначити за допомогою співвідношення для крутного моменту.
Номінальна напруга вище для машин більшої потужності. Генератори змінного струму використовують напругу 6,3 кВ для машин потужністю приблизно до 50 МВт, тоді як найпотужніші генератори (1000 МВт) зазвичай розраховані на 24 кВ.
Коливання ротора
Розгойдування ротора — явище, викликане динамічною зміною навантаження синхронного електродвигуна або генератора. Величина коливання прямо пропорційна величині динамічної зміни навантаження. Для врівноваження розгойдування синхронних машин, використовують так звані амортизатори. Здебільшого це мідні кільця, розташовані на торцях ротора, котрі з'єднують окремі полюси ротора синхронної машини. Під час пуску амортизатори також служать для більшого розсіювання магнітного потоку і для кращого відведення тепла, накопиченого впродовж пуску синхронної машини.
Див. також
Джерела та література
- Конспект лекцій по курсу «Основи електроприводу» (Для студентів спеціальності 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» / Проф. В. С. Білецький — Запоріжжя, 2023. 144 с.
Примітки
- Fitzgerald, A. E.; Charles Kingsley Jr.; Alexander Kusko (1972). "Chapter 6, Synchronous machines, steady state". Electric Machinery, 3rd Ed. USA: McGraw-Hill. pp. 283–330. Library of Congress Catalog No. 70-137126.
- Synchronous Machines: Steady State. Electric Machines. CRC Press. 24 листопада 2009. с. 325—394. ISBN .
- Alfredsson, Gudmundur (14 травня 2009). Minority Rights: Norms and Institutions. New Institutions for Human Rights Protection. Oxford University Press. с. 175—206.
- Alfredsson, Gudmundur (1 листопада 2011). Excerpts from a diary. Security and Human Rights. Т. 22, № 3. с. 237—238. doi:10.1163/187502311797544051. ISSN 1874-7337. Процитовано 7 листопада 2022.
- Rotating electrical machines, BSI British Standards, процитовано 6 листопада 2022
- Робота синхронного двигуна в режимі компенсатора
- Seefried, Eberhard (2001). Elektrische Maschinen und Antriebstechnik. doi:10.1007/978-3-322-89150-1. Процитовано 6 листопада 2022.
- How an electric car’s motor works - Easy Electric Life - Renault Group. www.renaultgroup.com (англ.). Процитовано 6 листопада 2022.
- . Electrician's toolbox etc. Архів оригіналу за 8 травня 1999.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Zagalna nazva sinhronna mashina ohoplyuye sinhronnij elektrodvigun i sinhronnij generator Ce po suti dva riznovidi sinhronnoyi elektromashini Generatorna diya vinikaye yaksho polyusi polya viperedzhayut pidsumkovij magnitnij potik povitryanogo zazoru vnaslidok ruhu pervinnogo dviguna vpered Motorna diya vinikaye koli polyusi polya sliduyut za pidsumkovim potokom povitryanogo zazoru bizhuchim obertovim magnitnim polem statora Obertove magnitne pole utvoryuyetsya z sumi vektoriv magnitnogo polya troh faz obmotok statora Sinhronnij elektrodvigun elektrodvigun zminnogo strumu v yakomu v ustalenomu rezhimi obertannya vala sinhronizovano z chastotoyu strumu zhivlennya period jogo obertannya tochno dorivnyuye cilij kilkosti cikliv zminnogo strumu ZagalneOsnovna galuz vikoristannya sinhronnih mashin yak generator na elektrostanciyah Dovoli nezvichno zastosovuvati sinhronni mashini yak elektrodviguni U tih vipadkah koli ce vidbuvayetsya zdebilshogo mova jde pro duzhe malenki rozmiri a takozh velmi veliki potuzhnosti u kilka MVt napriklad Harkivskij elektromehanichnij zavod vigotovlyaye sinhronni elektrodviguni potuzhnistyu 800 2500 kVt kotri zastosovuyutsya v peretvoryuvalnih pristroyah ekskavatoriv ta privodiv inshih mehanizmiv i priznacheni dlya roboti vid merezhi zminnogo strumu naprugoyu 6 000 10 000 V Indukcijnij asinhronnij dvigun maye prostishu budovu ye bilsh micnim ta deshevshim Prichina chomu vse zh obirayetsya sinhronna mashina yak elektrodvigun mozhe polyagati she j u tomu sho potribna postijna shvidkist Inshe poyasnennya viboru mozhe stosuvatisya togo sho voni mayut menshij puskovij strum i ce v deyakih vipadkah bazhano Tretoyu perevagoyu shodo viboru sinhronnoyi mashini mozhe buti yiyi zdatnist viroblyati reaktivnu potuzhnist tozh vikoristovuvatisya dlya fazovoyi kompensaciyi Duzhe veliki sinhronni mashini takozh mozhut mati krashu efektivnist nizh asinhronni mashini Najbilshi turbogeneratori zdatni mati KKD ponad 98 do yakogo bilshist asinhronnih mashin navit ne nablizhayutsya Sinhronni dviguni iz samozbudzhennyam dostupni potuzhnistyu vid chastok kinskih sil do velikih promislovih rozmiriv Sinhronni dviguni potuzhnistyu u mezhah chastok kinskih sil perevazhno vikoristovuyutsya tam de potribna stala shvidkist Ci mashini zazvichaj pracyuyut v analogovih elektrichnih godinnikah tajmerah ta inshih pristroyah koli vimagayetsya tochnij chas Sinhronni dviguni promislovoyi potuzhnosti vikonuyut dva vazhlivi zavdannya Po pershe ce duzhe diyalnij zasib peretvorennya energiyi zminnogo strumu na mehanichnu robotu Po druge vin mozhe pracyuvati z viperedzhuvalnim abo odinichnim koeficiyentom potuzhnosti tobto zabezpechuvati korekciyu koeficiyenta potuzhnosti elektrichnoyi merezhi zbilshuyuchi strum zbudzhennya rotora mozhna dosyagti togo sho obvitka statora pripinyaye spozhivati reaktivnij strum otrimuyuchi cos f rivnij odinici Oskilki strum zbudzhennya prodovzhuye zrostati stator pochinaye viddavati reaktivnij strum do merezhi Tozh vse she nesuchi mehanichne navantazhennya sinhronnij dvigun odnochasno staye generatorom reaktivnoyi potuzhnosti Sinhronni kompensatori vikoristovuyutsya dlya regulyuvannya reaktivnoyi diyi otzhe i naprugi v elektromerezhah Vzagali sinhronnij kompensator ce sinhronna mashina yaka priyednana do elektrichnoyi merezhi i pracyuye na holostomu hodu tobto bez navantazhennya na rotor Reaktivna diya viklikana mashinoyu keruyetsya zminoyu strumu namagnichuvannya rotora Ale vse zh taki dlya regulyuvannya reaktivnoyi potuzhnosti v elektromerezhi oshadnishe vikoristovuvati kerovani batareyi kondensatoriv Sinhronni kompensatori vse she vstanovlyuyutsya v miscyah de potribna pidvishena stabilnist napriklad na prijmalnomu kinci liniyi HVDC visokovoltna liniya postijnogo strumu de elektromerezha maye nizku potuzhnist korotkogo zamikannya a strumovi ventili v invertori vigotovleni na tiristorah Konstruktivno sinhronnij dvigun priznachenij dlya roboti v yakosti kompensatora maye bilsh legku mehanichnu konstrukciyu ta pidvishenij pereriz obmotki zbudzhennya yaka priznachena dlya postijnoyi roboti v rezhimi perezbudzhennya Ulashtuvannya ta sposib diyiZdebilshogo yakir u sinhronnih mashinah roztashovuyetsya na statori a na vidokremlenomu vid nogo zazorom rotori mistitsya induktor Otzhe sinhronni elektrodviguni mayut bagatofazni elektromagniti zminnogo strumu na statori dviguna yaki utvoryuyut magnitne pole kotre obertayetsya uzgodzheno z kolivannyami merezhevogo strumu Rotor iz postijnimi magnitami abo elektromagnitami obertayetsya sinhronno iz polem statora z tiyeyu zh shvidkistyu sho zabezpechuyetsya drugim sinhronizovanim obertovim magnitnim polem bud yakogo dviguna zminnogo strumu Sinhronnij dvigun nazivayetsya z podvijnim zhivlennyam yaksho vin obladnanij bagatofaznimi elektromagnitami zminnogo strumu z nezalezhnim zbudzhennyam yak na rotori tak i na statori Yak zaznacheno vishe pole v rotori stvoryuyetsya postijnimi magnitami samozbudzhennya napriklad namagnichenij feritovij cilindr yak rotor abo elektromagnitnim zovnishnim zbudzhennyam u razi kotushki zbudzhennya na rotori zhivlennya yiyi vidbuvayetsya cherez kontaktni kilcya Kotushki statora osoblivo u velikih sinhronnih mashinah inodi zhivlyatsya vid peretvoryuvachiv chastoti z vidpovidno kerovanim zminnim strumom Ce oznachaye sho mozhna stvoryuvati visokoproduktivni privodi zi zminnoyu shvidkistyu Malenkij sinhronnij dvigun yakij vikoristovuyetsya v analogovih godinnikah Rotor vigotovlenij z postijnogo magnitu V ustalenomu rezhimi roboti sinhronni dviguni ne prokovzuyut Pid navantazhennyam magnitne pole rotora vidstaye vid magnitnogo polya statora na pevnij kut kut rotora yakij zbilshuyetsya zi zbilshennyam navantazhennya na valu Odnak ce mozhlivo lishe do pevnogo najbilshogo momentu koli kut stanovitime 90 Yaksho krutnij moment navantazhennya perevishuye cej tyagovij moment rotor zupinyayetsya Odrazu pislya vmikannya dviguna obertove pole statora negajno obertayetsya z sinhronnoyu shvidkistyu Odnak vazhkomu abo mehanichno navantazhenomu rotoru potriben deyakij chas dlya prishvidshennya cherez pritamannij jomu moment inerciyi Cherez ce sinhronnij dvigun potrebuye dopomogi pid chas zapusku napriklad puskovu klitku Ce korotkozamknena klitka v rotori zavdyaki yakij dvigun yak i trifazna asinhronna mashina rozganyayetsya do sinhronnoyi shvidkosti Koli rotor majzhe dosyagaye sinhronnoyi shvidkosti vmikayetsya strum zbudzhennya obvitki rotora otzhe rotor vtyaguyetsya v obertove pole statora Napryamok obertannya sinhronnogo dviguna viznachayetsya obertovim polem statora Dlya zmini napryamku treba pominyati abi yaki dvi fazi miscyami Bud yakij sinhronnij dvigun iz postijnimi magnitami na rotori takozh mozhe pracyuvati yak sinhronnij generator Prikladom ye generatori zminnogo strumu dlya velosipediv i motocikliv Sinhronni mashini iz zovnishnim zbudzhennyam vikoristovuyutsya na elektrostanciyah v elektrogeneratorah i yak avtomobilni generatori zminnogo strumu Sinhronni dviguni mozhut pracyuvati yak vid odnofaznogo zminnogo strumu tak i vid trifaznogo strumu Ridshe zustrichayutsya i dvofazni sinhronni dviguni napriklad zvaryuvalni elektromashinni pristroyi Zastosuvannya perevagi i vadiSinhronnij dvigun i asinhronnij dvigun ye najbilsh shiroko vzhivanimi tipami dviguniv zminnogo strumu zokrema v suchasnih elektromobilyah Riznicya mizh dvoma riznovidami polyagaye v tomu sho sinhronnij dvigun obertayetsya zi shvidkistyu vidpovidnoyu chastoti merezhi oskilki vin ne pokladayetsya na indukciyu strumu dlya stvorennya magnitnogo polya rotora Navpaki asinhronnij dvigun potrebuye kovzannya rotor maye obertatisya trohi povilnishe nizh cherguvannya zminnogo strumu shob indukuvati strum v obvitci rotora Nevelichki sinhronni dviguni zastosovuyutsya v sistemah sinhronizaciyi v priladah magnitofonah i tochnih servomehanizmah v yakih dvigun povinen pracyuvati z tochnoyu shvidkistyu tochnist shvidkosti ce chastota liniyi elektroperedach yaka retelno pidtrimuyetsya u velikih vzayemopov yazanih merezhevih sistemah elektropostachannya Rotor velicheznogo vodyanogo nasosa Pid barabanom rotora mozhna pobachiti kontaktni kilcya Odniyeyu z perevag sinhronnih dviguniv porivnyano z komutovanimi dvigunami postijnogo strumu ye te sho v nih nemaye komutatora yakij propuskaye robochij strum adzhe na rotor za dopomogoyu kontaktnih kilec povinna peredavatisya lishe znachno mensha potuzhnist zbudzhennya u sinhronnih dviguniv z postijnim zbudzhennyam magnitami kontaktni kilcya vzagali vidsutni Ce pozbavlyaye vid znosu shitok i pidvishuye efektivnist Perevagoyu sinhronnogo dviguna porivnyano z asinhronnim dvigunom ye zhorstkij zv yazok shvidkosti i kutovogo polozhennya z robochoyu chastotoyu Zavdyaki comu sinhronni dviguni pridatni dlya privodiv ta inshih zastosuvan de potribna stala shvidkist nezalezhno vid navantazhennya na valu Vodnochas sinhronni dviguni z postijnimi magnitami ye bilsh kompaktnimi ta efektivnimi nizh asinhronni mashini osoblivo stosovno menshih rozmiriv Robota iz zsuvom faz takozh mozhliva z trifaznim sinhronnim dvigunom Vadoyu ye bilsh vazhkij samozapusk vid trifaznoyi merezhi Odin iz sposobiv uniknuti cogo nedoliku vstanoviti dodatkovu korotkozamknenu klitku v rotor shobi dvigun mig zapuskatisya yak asinhronnij Tipovimi dlya sinhronnih dviguniv ye nebazhani mehanichni krutilni kolivannya rotora yaki mozhut vinikati cherez nerivnomirne navantazhennya abo pidvedennya strumu Voni zdatni prizvesti do perevishennya momentu perekidannya ta stvorennya nerivnomirnogo krutnogo momentu Yih mozhna uniknuti za dopomogoyu korotko zamknenih obvitok obmotki korotkogo zamikannya abo dempferni obvitki navkolo polyusiv rotora Polozhennya rotora zazvichaj zapisuyetsya dlya roboti peretvoryuvacha HarakteristikiSinhronna shvidkist Zadana sinhronna shvidkist dviguna v obertah za hvilinu dorivnyuye Ns 60fP 120fp displaystyle N s 60 frac f P 120 frac f p v radianah za sekundu bude ws 2pfP 4pfp displaystyle omega s 2 pi frac f P 4 pi frac f p de f displaystyle f ce chastota zminnogo strumu zhivlennya v Gc p displaystyle p ce kilkist magnitnih polyusiv P displaystyle P ce kilkist par polyusiv P p 2 displaystyle P p 2 Moment i potuzhnist sinhronnoyi mashini Krutnij moment trifaznoyi sinhronnoyi mashini z gladkim rotorom mozhna rozrahuvati za spivvidnoshennyam Kriva momentu sili sinhronnogo elektrodviguna M 3wsUEXdsin d displaystyle M frac 3 omega s frac UE X d sin delta de M moment sili sinhronnoyi mashini ws sinhronna mehanichna kutova shvidkist rotora U napruga na klemah mashini E vnutrishnya indukovana napruga yaku stvoryuye strum zbudzhennya Xd sinhronnij reaktivnij opir statora sin d kut navantazhennya tobto kut mizh vektorami naprugi U i E abo kut mizh polyusom rotora ta magnitnim polem u povitryanomu promizhku Zi zbilshennyam momentu sili zbilshuyetsya kut navantazhennya Najbilshe znachennya kuta navantazhennya d dlya mashini z gladkim rotorom stanovit 90 sin d 1 u razi podalshogo zbilshennya kuta navantazhennya mashina vihodit iz sinhronnogo rezhimu rotor bilshe ne obertayetsya sinhronno z obertovim polem statora Yaksho take stanovishe utvorilosya mashinu treba negajno vidimknuti vid merezhi Potuzhnist mashini mozhna legko viznachiti za dopomogoyu spivvidnoshennya dlya krutnogo momentu P Mws 3UEXdsin d displaystyle P M omega s 3 frac UE X d sin delta Nominalna napruga vishe dlya mashin bilshoyi potuzhnosti Generatori zminnogo strumu vikoristovuyut naprugu 6 3 kV dlya mashin potuzhnistyu priblizno do 50 MVt todi yak najpotuzhnishi generatori 1000 MVt zazvichaj rozrahovani na 24 kV Kolivannya rotora Rozgojduvannya rotora yavishe viklikane dinamichnoyu zminoyu navantazhennya sinhronnogo elektrodviguna abo generatora Velichina kolivannya pryamo proporcijna velichini dinamichnoyi zmini navantazhennya Dlya vrivnovazhennya rozgojduvannya sinhronnih mashin vikoristovuyut tak zvani amortizatori Zdebilshogo ce midni kilcya roztashovani na torcyah rotora kotri z yednuyut okremi polyusi rotora sinhronnoyi mashini Pid chas pusku amortizatori takozh sluzhat dlya bilshogo rozsiyuvannya magnitnogo potoku i dlya krashogo vidvedennya tepla nakopichenogo vprodovzh pusku sinhronnoyi mashini Div takozhIndukcijnij dvigun Ventilno induktornij elektrodvigunDzherela ta literaturaKonspekt lekcij po kursu Osnovi elektroprivodu Dlya studentiv specialnosti 141 Elektroenergetika elektrotehnika ta elektromehanika Prof V S Bileckij Zaporizhzhya 2023 144 s PrimitkiFitzgerald A E Charles Kingsley Jr Alexander Kusko 1972 Chapter 6 Synchronous machines steady state Electric Machinery 3rd Ed USA McGraw Hill pp 283 330 Library of Congress Catalog No 70 137126 Synchronous Machines Steady State Electric Machines CRC Press 24 listopada 2009 s 325 394 ISBN 978 0 429 11223 2 Alfredsson Gudmundur 14 travnya 2009 Minority Rights Norms and Institutions New Institutions for Human Rights Protection Oxford University Press s 175 206 Alfredsson Gudmundur 1 listopada 2011 Excerpts from a diary Security and Human Rights T 22 3 s 237 238 doi 10 1163 187502311797544051 ISSN 1874 7337 Procitovano 7 listopada 2022 Rotating electrical machines BSI British Standards procitovano 6 listopada 2022 Robota sinhronnogo dviguna v rezhimi kompensatora Seefried Eberhard 2001 Elektrische Maschinen und Antriebstechnik doi 10 1007 978 3 322 89150 1 Procitovano 6 listopada 2022 How an electric car s motor works Easy Electric Life Renault Group www renaultgroup com angl Procitovano 6 listopada 2022 Electrician s toolbox etc Arhiv originalu za 8 travnya 1999