кі характеризуються потоками Ф пр і Ф обр . Частота обертання кожного з цих полів щодо ротора
.
Щодо статора пряме поле обертається з частотою
, (1.44)
де n 2 = n 1 ( 1 -s) - частота обертання ротора.
Отже, воно обертається синхронно з полем статора; утворений цим полем з струмом статора електромагнітний момент М пр змінюється залежно від ковзання так само, як і в трифазному асинхронному двигуні (Рис. 1.49, крива 2 ). Зворотне поле ротора обертається щодо статора з частотою
, (1.45)
При частотах обертання ротора n 2 <0,5 n 1 , тобто при s > 0,5, зворотне поле, як видно з формули (1.45), переміщається щодо статора в сторону, протилежну напрямку обертання ротора; при n 2 = 0,5 n 1 це поле нерухомо щодо статора; при n 2 > 0,5 (т . тобто при s <0,5) воно переміщається в ту ж сторону, що і ротор.
В обмотці статора зворотним полем индуктируется е.р.с. з частотою f 1 (1-2 s ), для якої обмотка статора є коротко-замкнутої. При цьому по обмотці статора протікає відповідний струм. Взаємодіючи з зворотним полем ротора, цей струм створює електромагнітний момент M обр . Оскільки напрям моменту залежить від напрямку обертання поля n р.обр щодо статора, то з формули (1.45) випливає, що він є знакозмінною та зміна його напрямку відбувається при s = 0,5 (Рис. 1.49, крива 3 ) .
Таким чином, струм, індукований в обмотці збудження при пуску двигуна, створює електромагнітний момент, який при частоті обертання, меншої 0,5 n 1 , є пришвидшує, а при більшій частоті обертання-гальмуючим.
В
Рис. 1.49 - Залежність електромагнітного моменту від ковзання при асинхронному пуску синхронного двигуна
Особливо різко проявляється дія зворотного поля при n ≈ 0,5 n 1 . p> Наявність пускової обмотки на роторі істотно зменшує зворотне магнітне поле і величину створюваного ним моменту. Однак цей момент, складаючись з асинхронним моментом пускової обмотки (крива 1 ), створює в кривій результуючого пускового моменту провал при частоті обертання, рівній половині синхронної (крива 4 ) . Цей провал буде тим більше, чим більше струм в обмотці збудження. Очевидно, що включення опору в ланцюг обмотки збудження (див. рис. 1.48, б) на період пуску зменшує струм в цій обмотці і покращує форму кривої пускового моменту.
Слід зазначити, що якщо обмотку збудження при пуску не відключити від збудника, то по якоря збудника в період пуску проходить змінний струм; останнє може викликати іскріння щіток. Тому таку схему пуску застосовують у разі невеликого навантажувального моменту - не більше 50% від номінального - при порівняно невеликій потужності двигуна.
1.15 Регулювання частоти обертання синхронних двигунів
Частота обертання синхронного двигуна n 2 дорівнює частоті обертового магнітного поля n 1 = 60 f 1 / р , отже, її можна регулювати шляхом зміни частоти живлячої напруги або числа полюсів 2 р. Регулювати частоту обертання шляхом зміни числа полюсів у синхронному двигуні недоцільно, оскільки, на відміну від асинхронного, тут потрібно змінювати число полюсів як на статорі, так і на роторі, що призводить до значного ускладнення конструкції ротора. Тому практично використовують лише зміна частоти живлячої напруги.
До синхронного двигуну застосовні всі основні положення теорії частотного регулювання асинхронного двигуна, в тому числі необхідність одночасної зміни як частоти, так і живлячої напруги. Проте в чистому вигляді частотне регулювання частоти обертання синхронних двигунів застосовується тільки при дуже малих потужностях, коли навантажувальні моменти невеликі, а інерція приводного механізму мала (див. гл. 2). При великих потужностях такі умови мають місце тільки в деяких типах електроприводів, наприклад в електроприводах вентиляторів.
Для синхронних двигунів, що застосовуються в електроприводах з великим моментом інерції приводного механізму, необхідно дуже плавно змінювати частоту живлячої напруги, щоб двигун не випав із синхронізму. Особливо складним є пуск в хід двигуна, коли початкова частота повинна складати частки герца, а потім поступово підвищуватися до максимального значення. Для таких електроприводів найбільш придатним є метод частотного регулювання з самосинхронізацією, при якому двигун в принципі не може випасти з синхронізму. Остання досягається тим, що управління перетворювачем частоти здійснюється від системи датчиків поло...
