Область применения синхронных двигателей
Перевозбуждение двигателя, ток статора опережает напряжение сети (активно-емкостная нагрузка) и электродвигатель отдает в сеть емкостную реактивную мощность Qc < 0 (область Qc, рис. 5.31). Режим работы синхронного электродвигателя с перевозбуждением позволяет компенсировать индуктивную реактивную нагрузку потребителей питающихся от одного источника энергии и повысить его коэффициент мощности… Читать ещё >
Область применения синхронных двигателей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Синхронные двигатели имеют ряд преимуществ перед другими электрическими двигателями: независимость угловой частоты вращения ротора от момента нагрузки; возможность иметь большой зазор между статором и ротором, что позволяет повысить их надежность в процессе эксплуатации; возможность изготовления двигателей на очень большие мощности (до несколько десятков МВт).
Основное их преимущество заключается в возможности генерировать в электрическую сеть реактивную мощность, что позволяет регулировать и повышать коэффициент мощности промышленной электрической сети предприятия (cos ср). Это вытекает из характерных для синхронных двигателей так называемых U — образных характеристик — зависимости тока статора от тока возбуждения ротора / = /(/в), Их строят при условии U = const, Мс = const (Р = const). Двигатель имеет семейство U — образных характеристик для различных значений момента М и мощности Р.
Из характеристик рис. 5.31 следует три энергетических режима работы синхронного двигателя в зависимости от величины тока возбуждения 1В синхронного двигателя.
При номинальном токе возбуждения 1Вн потребляемый ток статора двигателя совпадает по фазе с напряжением сети и двигатель работает как активный элемент, потребляя из сети только активную энергетическую мощность, при соб^з = 1. На рис. 5.31 этому режиму соответствуют точки 1, 2, 3 (при разных нагрузках на валу РХ, Р2) и пунктирная линия СОБ^З = 1.
При токе возбуждения меньшем номинального (1В </""),.
— недовозбуждение двигателя, ток его статора отстает от напряжения сети (активно-индуктивная нагрузка) и электродвигатель потребляет из сети реактивную мощность (область рис. 5.31).
При токе возбуждения большем номинального (1В > 1Вн)
— перевозбуждение двигателя, ток статора опережает напряжение сети (активно-емкостная нагрузка) и электродвигатель отдает в сеть емкостную реактивную мощность Qc < 0 (область Qc, рис. 5.31). Режим работы синхронного электродвигателя с перевозбуждением позволяет компенсировать индуктивную реактивную нагрузку потребителей питающихся от одного источника энергии и повысить его коэффициент мощности (соб^з).
Обычно мощные синхронные двигатели мощностью 0,5- 50 МВт применяются для электроприводов компрессоров, вентиляторов, технологических насосов и ряда других механизмов, работают с перевозбуждением (/й > 1Вн) при сое = -(0,7 -ь 0,9).
При этом емкостные составляющие токов статора синхронного двигателя компенсируют индуктивные составляющие токов асинхронных двигателей, трансформаторов и других приемников, уменьшая токи и потери энергии в линиях.
Перевозбужденный синхронный двигатель без нагрузки на валу является «синхронным компенсатором» — потребителем ёмкостного тока. Синхронные компенсаторы используют для улучшения коэффициента мощности (соб^з) и стабилизации напряжения промышленных сетей. Мощности синхронных компенсаторов достигают 100−160 Мвар.
Расчёт мощности указанных механизмов осуществляется по формулам раздела 5.2.5.
Рис. 5.31. 11- образные характеристики синхронного двигателя; АВ — граница устойчивости.
