www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Нагревание и охлаждение 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 [ 53 ] 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92


Рис. 4-3. Общий вид турбоагрегата. ;-турбогенератор; 2 -паровая турбина, Л -возбудитель.


11 =

Рис. 4-4. Общий вид гидроагрегата.

30489791 6 689845073




Рис. 4-5. Син.чронная машина с неподвижными электромагнитами.

существенны для синхронных машин на большие мощности и высокие напряжения.

Устройство скользящих контактов для подвода постоянного тока в обмотке электромагнитов, называемой обмоткой возбуждения, не представляет затруднений, так как мощность, подводимая к этой обметке, составляет небольшую долю [(0,3- 2)%] номинальной мощности машины.

Кроме того, нужно отметить, что в современных мощных турбогенераторах, работающих со скоростью вращения 3000 об/мин, окружная скорость ротора достигает 180-185 мсек; при такой скорости не представлялось бы возможным выполнить вращающийся якорь, собранный из тонких листов, механически достаточно прочным.

Ротор современного турбогенератора выполняется из цельной стальной поковки (рис. 4-6), причем берется сталь весьма высокого качества. Катушки обмотки возбуждения закладываются в пазы, выфрезерованные на внешней поверхности ротора, и закрепляются в пазах прочными металлическими клиньями. Лобовые части обмотки возбуждения закрываются


Рис. 4-7. Схема возбуждения синхронной машины.

кольцевыми бандажами, выполненными из особо прочной стали.

Ток для питания обмотки возбуждения синхронная машина получает обычно от небольшого генератора постоянного тока, помещенного на общем валу с ней или механически с ней соединенного. Такой генератор называется возбудителем. В случае мощного турбогенератора вал возбудителя с валом турбогенератора соединяется при помощи полуэластичной муфты.

Схема соединений возбудителя с обмоткой возбуждения синхронной машины показана на )чс. 4-7. В качестве возбудителя в большинстве случаев служит генератор постоянного тока с параллельным! возбуждением (см. sect; 5-9,в). В последние годы для получения постоянного тока, необходимого для возбуждения синхронной машины, используются также различные выпрямители - ртутные, полупроводниковые и механические.

Частота тока, наведенного в обмот-ке якоря, определяется скоростью вращения п, об/мин, и числом пар полюсов р ротора: /= гц. Таким

образом, для получения стандартной частоты / = 50 гц нужно, например, при 2р = 2 иметь скорость вращения и = 3 000 об/мин (с такой скоростью работают почти все современные турбогенераторы), при 2р = 72 laquo; = =83,3 об/мин (с такой скоростью работают днепровские гидрогенераторы) .

Синхронные двигатели, как правило, выполняются в виде явнополюсных


Рис. 4-6. Обший вид иеявиополюсиого ротора турбогенератора По Лжам ротора расположены вентиляторы.



машин обычно на мощности от 100 кет и выще и на самые различные скорости вращения. Они обладают рядом преимуществ по сравнению с асинхронными двигателями, особенно при большой мощности и низкой скорости вращения, так как могут работать с со5ф=1 или с опережающим током, улучшая в последнем случае созф всей электроустановки.

Наряду с синхронными генераторами и двигателями применяются также синхронные Компенсаторы. Они представляют собой синхронные двигатели, работающие вхолостую (без нагрузки на валу) и позволяющие в широких пределах изменять потребляемый ими реактивный ток. Последнее достигается, как будет показано, путем изменения тока возбуждения синхронных компенсаторов, которые в большинстве случаев работают, потребляя опережающий реактивный ток, т. е. как конденсаторы. Они служат для компенсации сдвига фаз тока и напряжения (для улучшения созф) или для регулирования напряжения, например в конце линии электропередачи.

Режим работы синхронной машины, для которого она предназначена, характеризуется указанными на ее щитке номинальными величинами. На щитке синхронной машины указываются: 1) для какого режима работы машина предназначается (генератор, двигатель или компенсатор); 2) мощность (для генератора - кажущаяся мощность в вольт-амперах или киловольт-амперах, а также - активная мощность в ваттах или киловаттах; для двигателя - мощность на валу в ваттах или киловаттах; для компенсатора- реактивная мощность при опережающем токе в вольт-амперах нлм киловольт-амперах); 3) линейный ток в амщерах; 4) линейное напряжение в вЬльтах или киловольтах; 5) созф; 6) число фаз; 7) соединение обмотки статора (звезда или треугольник); 8) частота в герцах; 9) скорость вращения в оборотах в минуту; 10) напряжение возбуждения; 11) наи- больший допустимый ток возбуждения в амперах (за номинальный ток возбуждения принимается ток, соответствующий номинальному режиму работы).

Следует отметить, что если для трансформатора допустимая нагрузка вполне определяется кажущейся мощностью в киловольт-амперах, то для синхронного генератора отдаваемая им мощность в киловольт-амперах не вполне определяет его допустимую нагрузку. Необходимо указать также допустимый со5ф нагрузки генератора при отстающем токе. Последнее объясняется тем, что при работе генератора с отстающим током размагничивающее действие этого тока на основное поле будет тем больше, чем ниже созф, а потому, чем ниже созф, тем больший ток возбуждения требуется для поддержания на зажимах генератора номинального напряжения.

Мы вначале будем рассматривать работу синхронной машины в режиме генератора. При этом будем иметь в виду, что синхронная машина (как любая другая электрическая машина) обратима и что основные электромагнитные процессы в ней одинаковы независимо от того, работает ли она в режиме генератора или двигателя.

Различие между тем и другим режимами заключается в том, что в генераторе сдвиг между э. д. с. обмотки якоря и ее током меньше 90 deg;, а в двигателе тот же сдвиг больше 90 deg;. Вследствие этого электромагнитный момент, действующий на ротор, в генераторе направлен против вращения, а в двигателе в сторону вращения.

4-2. Холостой ход

Под холостым ходом генератора понимается такой режим его работы, при котором ток в обмотке якоря (статора) равен нулю. Следовательно, магнитное поле в синхронном генераторе прн холостом ходе создается только н. с. обмотки возбуждения. Мы .можем принять, что оно состоит из двух полей: основного прля, магнитные линии которого проходят через воздушный зазор и сцепляются с обмоткой статора, и поля рассеяния полюсов магнитные линии которого сцепляются только с обмоткой возбуждения.

Основному полю соответствует поток в воздушном зазоре Ф, который при вращении полюсов будет наводить в обмотке якоря э. д. с. Важно, осо-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 [ 53 ] 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92