Практическа номер 9 для 3 курса. Практическая работа № 15_1654220444. Практическая работа 15 Расчет синхронного реактивного конденсаторного двигателя
 Скачать 419.07 Kb.
|
|
Практическая работа № 15 Расчет синхронного реактивного конденсаторного двигателя Цель работы: Изучить конструкцию и принцип действия трехфазного синхронного реактивного двигателя. Общие указания: Синхронный реактивный электродвигатель – синхронный электродвигатель, вращающий момент которого обусловлен неравенством магнитных проводимостей по поперечной и продольной осям ротора, не имеющего обмоток возбуждения или постоянных магнитов. Решить задачу, № 4.12 стр 113 М.М. Кацман сборник задач по электрическим машинам, 2008, ответить на контрольные вопросы. Конструкция синхронного реактивного двигателя Статор реактивного двигателя бывает с распределенной и сосредоточенной обмоткой, и состоит из корпуса и сердечника с обмоткой.
Выделяют три основных типа ротора реактивного двигателя: ротор с явновыраженными полюсами, аксиально-расслоенный ротор и поперечно-расслоенный ротор.
Принцип работы реактивного двигателя: Переменный ток, проходящий по обмоткам статора, создает вращающееся магнитное поле в воздушном зазоре электродвигателя. Крутящий момент создается, когда ротор пытается установить свою наиболее магнито проводящую ось (d-ось) с приложенным полем, для того чтобы минимизировать магнитное сопротивление в магнитной цепи. Амплитуда момента прямо пропорциональна разницы между продольной Ld и поперечной Lq индуктивностями. Следовательно, чем больше разница, тем больше создаваемый момент.
Главная идея может быть объяснена с помощью рисунка 7. Объект "a" состоящий из анизотропного материала имеет разную проводимость по оси d и оси q, в то время как изотропный магнитный материал объекта "b" имеет одинаковую проводимость во всех направлениях. Магнитное поле, которое прикладывается к анизотропному объекту "a", создает вращающий момент, если существует угол между осью d и линиями магнитного поля. Очевидно, что если ось d объекта "a" не совпадает с линиями магнитного поля, объект будет вносить искажения в магнитное поле. При этом направление искаженных магнитных линий будут совпадать с осью q объекта. В синхронном реактивном электродвигателе магнитное поле создается синусоидально распределенной обмоткой статора. Поле вращается с синхронной скоростью и может считаться синусоидальным. В такой ситуации всегда будет существовать момент, направленный на то, чтобы уменьшить полную потенциальную энергию системы, путем уменьшения искажения поля по оси q (δ→0). Если угол δ сохранять постоянным, например, путем контроля магнитного поля, тогда электромагнитная энергия будет непрерывно преобразовываться в механическую. Ток статора отвечает за намагничивание и за создание момента, который пытается уменьшить искаженность поля. Управление моментом осуществляется путем контроля фазы тока, то есть угла между вектором тока обмоток статора и d-осью ротора во вращающейся системе координат.  Рис. 8 Силовые линии магнитного поля вокруг объекта с анизотропной геометрией Особенности синхронного реактивного электродвигателя: Преимущества: − Простая и надежная конструкция ротора: − ротор имеет простую конструкцию, состоящую из тонколистовой электротехнической стали, без магнитов и короткозамкнутой обмотки. − Низкий нагрев: − так как в роторе отсутствуют токи, он не нагревается во время работы, увеличивая срок службы электродвигателя. − Нет магнитов: − снижается конечная цена электродвигателя, так как при производстве не используются редко земельные металлы. При отсутствии магнитных сил упрощается содержание и техническое обслуживание электродвигателя. − Низкий момент инерции ротора: − так как на роторе отсутствует обмотка и магниты, момент инерции ротора ниже, что позволяет электродвигателю быстрее набирать обороты и экономить электроэнергию. − Возможность регулирования скорости: − в виду того, что синхронный реактивный электродвигатель для своей работы требует частотный преобразователь, имеется возможность управления скоростью вращения реактивного двигателя в широком диапазоне скоростей. Недостатки: − Частотное управление: − для работы требуется частотный преобразователь. − Низкий коэффициент мощности: − из-за того, что магнитный поток создается только за счет реактивного тока. Решается за счет использования частотного преобразователя с коррекцией мощности. Контрольные вопросы: Основные элементы конструкции СРД и их назначение. Синхронный двигатель состоит из основных частей – якоря и индуктора. Обычно, его исполнение сделано таким образом, что якорь расположен на статоре, а индуктор – на роторе, отделенном воздушной прослойкой. Данные агрегаты обладают высоким коэффициентом мощности. Существенным плюсом является возможность их использования в сетях с любым напряжением. Назначение, принцип действия СРД. Особенности. Синхронный реактивный электродвигатель - синхронный электродвигатель, вращающий момент которого обусловлен неравенством магнитных проводимостей по поперечной и продольной осям ротора, не имеющего обмоток возбуждения или постоянных магнитов Статор синхронного реактивного электродвигателя с распределенной обмоткой. Выделяют три основных типа ротора реактивного двигателя: ротор с явновыраженными полюсами, аксиально-расслоенный ротор и поперечно-расслоенный ротор. Ротор с явновыраженными полюсами. Аксиально-расслоенный ротор. Поперечно-расслоенный ротор. В чем отличие конструкций роторов СРД? Ротор реактивного синхронного двигателя не имеет обмоток, даже короткозамкнутой обмотки на нем нет. Вместо этого сердечник ротора сделан сильно неоднородным по магнитной проводимости: магнитная проводимость вдоль ротора отличается от магнитной проводимости поперек. Благодаря такому необычному подходу отпадает необходимость как в обмотках ротора, так и в постоянных магнитах на нем. Поясните преимущества и недостатки СРД в сравнении с синхронными двигателями с электромагнитным возбуждением. Синхронные реактивные двигатели (СРД). Синхронные реактивные двигатели (СРД). Введение. ... Достоинства и недостатки синхронного реактивного двигателя: Преимущества СРД ... Таким образом СРД оставляет за собой все преимущества, описанные выше, избегая недостатков возникавших ранее при работе от сети. ... Единственной проблемой такого двигателя является потребление большего реактивного тока в сравнении с асинхронными двигателями 5. Поясните преимущества и недостатки СРД в сравнении с асинхронным двигателем. Преимущеста Главные преимущества классических СРД – очень высокие значения КПД, причем не только в номинальном режиме, но и при сильно пониженных скоростях, низкая инерционность благодаря отсутствию обмотки в роторе, а также высокий (по сравнению с классическим асинхронным двигателем) сервис-фактор из-за отсутствия электрических потерь в роторе. Минусы: Более сложная конструкция и, соответственно, высокая стоимость изготовления Трудности с пуском, ведь для этого нужные специальные устройства: возбудитель, выпрямитель Потребность в источнике постоянного тока Применение только для механизмов, которым не нужно менять частоту вращения Вывод: Изучиk конструкцию и принцип действия трехфазного синхронного реактивного двигателя. |
