Презентация на тему "Синхронные машины."

Содержание

• 
  Слайд 1

  Синхронные машины.

  Принцип действия. Способы возбуждения. Устройство турбо и гидро генераторов.

• 
  Слайд 2
  

  Синхронная машина— это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой равна частоте вращения магнитного поля в воздушном зазоре.  

• 
  Слайд 3
  

  Основными частями синхронной машины являются якорь и индуктор. Наиболее частым исполнением является такое исполнение, при котором якорь располагается на статоре, а на отделённом от него воздушным зазором роторе находится индуктор.

• 
  Слайд 4

  Якорь.

  Якорь - представляет собой одну или несколько обмоток переменного тока. В двигателях токи, подаваемые в якорь, создают вращающееся магнитное поле, которое сцепляется с полем индуктора, и таким образом возбуждается электромагнитный момент, приводящий к вращению ротора.

• 
  Слайд 5

  Ротор.

  Индуктор состоит из полюсов — электромагнитов постоянного тока или постоянных магнитов (в микромашинах). Индукторы синхронных машин имеют две различные конструкции: явнополюсную или неявнополюсную.

• 
  Слайд 6
  

  Явнополюсная машина отличается тем, что полюса ярко выражены и имеют конструкцию, схожую с полюсами машины постоянного тока.

• 
  Слайд 7
  

  При неявнополюсной конструкции обмотка возбуждения укладывается в пазы сердечника индуктора, весьма похоже на обмотку роторов асинхронных машин с фазным ротором, с той лишь разницей, что между полюсами оставляется место, незаполненное проводниками (так называемый большой зуб).

• 
  Слайд 8
  

  Принцип действия синхронных машин.

• 
  Слайд 9
  

  Рассмотрим принцип действия синхронного генератора. Если по его обмотке возбуждения пропустить постоянный ток, то этот ток создаст постоянное во времени и неподвижное относительно ротора магнитное поле с чередующейся полярностью. При вращении ротора его магнитное поле будет вращаться относительно неподвижной обмотки статора и наводить в ней переменную ЭДС.

• 
  Слайд 10
  

  Если на якоре уложена симметричная трёхфазная обмотка, то в этой обмотке индуцируется симметричная система ЭДС. При этом частота индуктируемых в обмотках ЭДС -скорость ротора, p-число пар полюсов. Если к трёхфазной обмотке якоря синхронного генератора подключить симметричное внешнее сопротивление, то по этой обмотке будет протекать симметричная система токов, создающих круговое вращающееся магнитное поле якоря.  

• 
  Слайд 11
  

  Частота вращения этого поля относительно статора Подставив , получим. значит магнитные поля возбуждения и якоря неподвижны относительно друг друга и образуют результирующее магнитное поле машины. При работе синхронной машины в режиме двигателя симметричная трёхфазная обмотка якоря присоединяется к трёхфазной сети. При этом образуется вращающееся магнитное поле с частотой вращения n1, которое, взаимодействуя с полем возбуждения, создаёт вращающий момент.  

• 
  Слайд 12
  

  Способы возбуждения.

• 
  Слайд 13
  

  Большинство синхронных машин имеет электромагнитное возбуждение, при котором поток возбуждения создаётся обмоткой ротора, соединённой с источником постоянного тока. Система возбуждения должна обеспечивать достаточно быстрое, надёжное и устойчивое регулирование тока возбуждения в любых режимах работы. Кроме того, система возбуждения должна обеспечивать быстрое гашение магнитного поля, т.е. уменьшение тока возбуждения до нуля без значительных перенапряжений на обмотках.

• 
  Слайд 14
  

  В электромашинной системе в качестве источника возбуждения используют специальный генератор постоянного тока независимого возбуждения, называемый возбудителем. Возбудитель приводиться во вращение от вала синхронного генератора, а обмотка якоря возбудителя через контактные кольца соединена с обмоткой возбуждения синхронного генератора. Ток возбуждения синхронной машины регулируют с помощью реостатов, установленных в цепи возбуждения возбудителя.

• 
  Слайд 15
  
• 
  Слайд 16
  

  В настоящее время применяют вентильные системы возбуждения, которые могут рассчитываться на большие мощности и являются при этом более надёжным, чем электромашинные. Различают три вида вентильных систем возбуждения: система с самовозбуждением, независимая система возбуждения и бесщеточная система.

• 
  Слайд 17
  

  В вентильной системе с самовозбуждением обмотка возбуждения получает питание от управляемого статического выпрямителя. Подключённого к выводам обмотки якоря синхронного генератора. Начальное возбуждение синхронного генератора происходит за счёт остаточного намагничивания его полюсов.

• 
  Слайд 18
  

  В вентильной независимой системе возбуждения обмотка возбуждения получает питание от якоря отдельного трёхфазного синхронного генератора, ротор которого соединён с валом главного генератора. Переменное напряжение возбудителя попадается на статический выпрямитель и далее через контактные кольца подводиться к обмотке возбуждения.

• 
  Слайд 19
  

  В случае бесщеточной системы возбудителем является синхронный генератор, имеющий обращённую конструкцию (якорь – на роторе, индуктор - на статоре). Обмотка якоря возбудителя соединяется с обмоткой возбуждения основного генератора через вращающийся выпрямитель, расположенный на валу генератора, что позволяет использования скользящего контакта.

• 
  Слайд 20
  

  Устройство турбо и гидро генераторов.

• 
  Слайд 21
  

  Турбогенераторы – быстроходные неявнополюсные машины (цилиндрический ротор) выполняются, как правило, с двумя полюсами, приводятся во вращение быстроходными паровыми или газовыми турбинами.

• 
  Слайд 22
  

  Генератор состоит из двух ключевых компонентов - статора и ротора. Но каждый из них содержит большое число систем и элементов. Ротор - вращающийся компонент генератора и на него воздействуют динамические механические нагрузки, а также электромагнитные и термические. Статор — стационарный компонент турбогенератора, но он также подвержен воздействию существенных динамических нагрузок — вибрационных и крутящих, а также электромагнитных, термических и высоковольтных.

• 
  Слайд 23
  
• 
  Слайд 24
  

  Гидрогенераторы – в большинстве случаев тихоходные явнополюсные машины, выполняемые с большим числом полюсов и вертикальным валом, приводятся во вращение гидротурбинами.

• 
  Слайд 25
  

  Гидрогенераторы обычно имеют сравнительно малую частоту вращения (до 500 об/мин) и достаточно большой диаметр (до 20 м), чем в первую очередь определяется вертикальное исполнение большинства гидрогенераторов, так как при горизонтальном исполнении становится невозможным обеспечение необходимой механической прочности и жесткости элементов их конструкции. 1 – водохранилище, 2 – затвор, 3 – трансформаторная подстанция, 4 – гидрогенератор, 5 – турбина.