Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Эксплуатация электрических машин и аппаратуры

Синхронные машины - Эксплуатация электрических машин и аппаратуры

Оглавление
Эксплуатация электрических машин и аппаратуры
Волокнистые,  стеклянные и асбестовые материалы, бумага
Проводниковые материалы
Сведения об электрических машинах переменного тока
Однослойные трехфазные обмотки машин переменного тока
Трехфазные двухслойные обмотки машин переменного тока
Обмотки однофазных машин переменного тока
Асинхронные двигатели
Принцип работы асинхронного двигателя
Пуск трехфазных асинхронных двигателей
Регулировка скорости вращения асинхронных двигателей
Однофазные асинхронные двигатели
Синхронные машины
Принцип работы синхронного генератора
Характеристики синхронных генераторов
Синхронные двигатели
Трансформаторы
Работа трансформаторов
Трехфазные трансформаторы
Специальные трансформаторы
Другие специальные трансформаторы
Машины постоянного тока
Генераторы постоянного тока
Двигатели постоянного тока
Сварочные генераторы
Рубильники и пакетные выключатели
Контакторы и магнитные пускатели
Реостаты
Предохранители
Работа трехфазных асинхронных двигателей в однофазных сетях
Изменение скорости вращения ротора асинхронного двигателя
Особые режимы работы трехфазного асинхронного двигателя
Параллельная работа трансформаторов
Параллельная работа синхронных генераторов
Система технического обслуживания электрооборудования
Условия эксплуатации и выбор электрооборудования
Хранение, транспортировка и монтаж электрооборудования
Техническое обслуживание асинхронных двигателей
Проверка сети при пуске асинхронных двигателей
Эксплуатационные характеристики асинхронного двигателя
Дефектовка собранного асинхронного двигателя
Техническое обслуживание генераторов
Техническое обслуживание трансформаторов
Аварийные перегрузки, короткие замыкания, несимметричные режимы трансформаторов
Эксплуатация масла, влагообмен в трансформаторах
Текущий ремонт трансформаторов
Техническое обслуживание сварочного электрооборудования
Устранение неисправностей сварочного оборудования
Неисправности трехфазных асинхронных двигателей
Различные неисправности трехфазных асинхронных двигателей
Неисправности машин постоянного тока
Неисправности трансформаторов
Неисправности сварочных аппаратов
Неисправности реакторов, пускателей и контакторов
Сушка электромашин
Сушка обмоток силовых трансформаторов
Определение качества трансформаторного масла
Маркировка выводных концов электромашин и трансформаторов
Опытное определение группы трансформатора
Определение паспорта электромашин и трансформаторов
Механические неисправности электромашин
Неисправности коллекторов
Неисправности обмоток электромашин
Повреждения обмоток электромашин
Неисправности силовых трансформаторов
Мастерская электрика
Приборы, испытательные щиты, приспособлении и инструмент
Технологическая планировка мастерской
Техника безопасности, поражение током
Помещения и электрооборудование по признаку электробезопасности
Заземление электроустановок
Ответственность за безопасность при обслуживании и ремонте электроустановок
Эксплуатация электроустановок
Некоторые случаи травматизма

Глава IV
СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
На всех электрических станциях — тепловых и гидравлических, больших и малых, промышленных и сельскохозяйственных — работают синхронные генераторы переменного типа. Кроме генераторов, применяют синхронные машины как двигатели в крупных установках и синхронные компенсаторы (генераторы реактивной энергии).
Синхронные машины возбуждаются постоянным током, иногда при малых мощностях от постоянных магнитов и очень малые машины изготовляются совсем без возбуждения на роторе.
Диапазоны мощностей синхронных машин очень широки: от нескольких ватт в микродвигателях до многих сотен тысяч киловатт в синхронных генераторах тепловых и гидравлических станциях.

Конструкция синхронных генераторов

В синхронном генераторе различают три части· статор, ротор и возбудитель. Статор устроен как и статор асинхронного двигателя: станина (корпус), сердечник и трехфазная обмотка в пазах сердечника.
Ротор собран из вала, сердечников полюсов и обмотки возбуждения (рис. 44). В небольших генераторах сердечники полюсов крепят к валу «ласточкиным хвостом» или болтами. В крупных машинах на валу монтируют роторное колесо, к которому прикрепляют сердечники полюсов. Сердечники набирают из штампованных листов электротехнической стали толщиной 1—1,5 мм. На них укрепляют катушки обмотки возбуждения, их наматывают из провода круглого сечения в генераторах небольшой мощности и из провода прямоугольного сечения в генераторах большой мощности. Все катушки обмотки возбуждения соединяют последовательно.
В некоторых генераторах в наконечниках полюсных сердечников выштампованы пазы, куда укладывают (забивают) латунные стержни успокоительной (демпферной) обмотки. Эти стержни по торцам каждого полюса замыкают металлическими дугами. На валу генератора два контактных кольца, изолированные один от другого и вала, к которым своими концами присоединена обмотка возбуждения. Постоянный ток через кольца щетками подается в обмотку возбуждения (индуктор).
В синхронные машины ставят роторы явнополюсной (рис. 44) и неявнополюсной (рис. 45). Явнополюсные синхронные генераторы изготовляют на скоростях меньше 1500 об/мин. Крупные явнополюсные генераторы приводят в движение гидротурбинами.
Эти машины — гидрогенераторы — многополюсные, малой скорости вращения ротора. У них большой диаметральный и сравнительно небольшой осевой размеры. Гидротурбины обычно ставят вертикально.
ротор синхронного генератора
Рис. 45. Неявнополюсный ротор синхронного генератора.
Явнополюсный ротор синхронного генератора
Рис. 44. Явнополюсный ротор синхронного генератора.

Ротор неявнополюсного генератора — цилиндрическая поковка («бочка»), изготовленная из механически прочной стали. Для укладки обмотки возбуждения на наружной поверхности ротора профрезерованы пазы прямоугольной формы, они занимают 2/3 окружности, образуя центральные (большие) зубцы по одному на каждый полюс. На рисунке 45 показан четырех полюсный ротор, на котором ясно виден большой зубец, охватываемый катушкой с наименьшим расстоянием между активными скоростями.
Неявнополюсные синхронные генераторы выполняют на 3000 об/мин, реже на 1500 об/мин. В таких быстроходных машинах, чтобы предохранить ротор от разрыва центробежными силами, диаметр внутренней расточки не превышает 1 м. Зато осевой размер этих машин очень велик, он измеряется метрами.
Неявнополюсные генераторы работают от паровых турбин, поэтому их называют турбогенераторами.
Возбудитель синхронного генератора — генератор постоянного тока параллельного или смешанного возбуждения. Он вращается от вала синхронного генератора, смонтирован на одном валу с генератором или на корпусе его и связан с валом генератора клиноременной передачей.

Рис. 47. Электрическая схема синхронного генератора:
1 — обмотка якоря; 2 — обмотка возбудителя; 3 — якорь возбудителя; 4 — обмотка возбуждения возбудителя; 5 — регулировочный реостат; 6 — контактные кольца.

Рис. 46. Общий вид и устройство синхронного генератора
малой мощности:1 — вал; 2 — возбудитель; 3 — контактные кольца; 4 — обмотка статора; 5 — полюс ротора с обмотками; 6 — станина (корпус);
7 — вентилятор; 8 — подшипниковый щит.

Возбудитель питает постоянным током обмотку возбуждения генератора. Постоянный ток в роторную обмотку подается щетками и контактными кольцами. Напряжение возбуждения сравнительно небольшое в малых синхронных генераторах несколько десятков вольт, в крупных — несколько сотен вольт Величина напряжения возбуждения синхронного генератора не связана с величиной напряжения переменного тока статора. По стандарту синхронные генераторы выполняют на напряжения: 400; 690; 3150; 10 500; 21 000.

На рисунке 46 показан синхронный генератор мощностью в несколько десятков киловатт. В зависимости от места обмотки переменного тока (обмотки якоря) и обмотки возбуждения (индуктора) различают два вида исполнения синхронных генераторов: нормального и обращенного. В генераторах нормального исполнения якорная обмотка на статоре, а обмотка возбуждения на роторе (рис. 47).

В машинах малой мощности возбудитель соизмерим с самим синхронным генератором. Для  уменьшения размеров генератора и его стоимости используют обращенную форму исполнения. В таких генераторах ротор аналогичен ротору фазного асинхронного двигателя, в пазах которого расположена якорная обмотка переменного тока, три конца которой присоединены к контактным кольцам. В тех же пазах ротора якорная обмотка постоянного тока, соединенная с коллектором. На статоре машины полюса возбуждения с обмоткой, постоянный ток для которой поступает из якорной обмотки постоянного тока через коллектор и щетки. В генераторах обращенного исполнения магнитный поток индуктора индуктирует э д. с. в якорных обмотках переменного и постоянного токов.

Рис. 48. Электрическая схема синхронного генератора обращенного исполнения:
1 — обмотка якоря переменного тока;
2 — обмотка якоря постоянного тока;
3 — обмотка индуктора; 4 — регулировочный реостат; 5 — контактные кольца.

Для больших мощностей генераторы обращенного исполнения (рис. 48) не изготовляют, что объясняется трудностью крепления и изолирования вращающейся якорной обмотки и ненадежностью работы щеточного контакта при больших токах и напряжениях.



 
« Эксплуатация разрядников и ограничителей перенапряжения   Эксплуатация электрических систем »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.