U A

1. UA U’B U’C p - broj pari polova rotora UC UB nS - brzina vrtnje rotora o/min U’A SINKRONI STROJEVI generatori od najmanjih do najvećih snaga motori za snage reda MW i više (dobar h, vrtnja definirana f mreže i brojem pari polova) generatori i motori - jednake izvedbe - razlika u smjeru struje INDUCIRANJE TROFAZNOG NAPONA frekvencija induciranog napona (f u Hz) za 50Hz i dvoploni rotor 3000 okretaja u minuti namoti spojeni u Y

2. vrtnja magneta rotora generatora  višefazni napon u namotima statora generatora višefazni napon na namote statora motora  vrteće magnetno polje jednake izvedbe statora  brzina vrtnje mag. polja motora = brzini vrtnje magneta generatora jednake izvedbe statora i rotora  jednake brzine vrtnje rotora generatora i motora trurbogeneratori - 2 (4) pola (mali promjer - horizontalni rotori) hidrogeneratori 24 i više polova (promjer 10 i više metara - vertikalni rotori)

8. - stator identičan statoru asinkronog stroja izvedba sinkronog stroja - rotor ima izvode preko kliznih prstenova(kao kod kolutnog motora)

9.  sinusni oblik generiranog napona  nehomogeno polje oblik kotve Induciranje sinusnog oblika napona viši haronici (3., 5. itd)  povećano zagrijavanje posebno važno za generatorejer napajaju više trošila(elektrodistribucija)

10. inducirani napon statora fazni pomak od 90° nelinearnost ovisnostiE o FR uzrokovana zasićenjem magnetske jezgre magnetsko polje rotora uzrokovano Iu odnosno Im Induciranje napona uz stalnu brzinu vrtnje rotora

11. istosmjernim generatorom pomoću reguliranog ispravljača UZBUDA SINKRONIH STROJEVA napajanje rotora istosmjernom strujom zajednička osovina rotora potrebno dobro filtriranje početna uzbuda remanentni magnetizam jezgre ili permanenti magnet uobičajenije

12. pokretanje rotora istosmjernim motorom istaknuti magnetni polovi rotora POKRETANJE I SINKRONIZACIJA sinkronizacijana mrežu, uključivanje uzbude (motori) uzbuda, sinkronizacija, priključivanje na mrežu (generatori) zatvaranje magnetnog kruga kroz magnetnu jezgru najkraćim silnicama  rotiranje rotora (sila elektromagneta) sila može biti nedostatna zbog velike brzine vrtnje magnetnog polja i inercije rotora

13. SINKRONI MOTORI pokretanje rotora kao kod kaveznog asinkronog motora efikasan moment pri početku pokretanja do blizine sinkrone vrtnje u blizini sinkrone vrtnje magnetske sile dovode u sinkronizam prazni hod do sinkronizma aonda priključenje uzbude tek tada opterečenje

14. SINKRONI GENERATORI jednak U +jednak redosljed faza +jednaka f + jednakj= sinkronizam sinkronizam  priključivanje na mrežu sinkronizacija generatora na “tamno” sinkronizacija generatora na “svjetlo”

15.  zbog Ru generatora određen uzbudom SINKRONI GENERATORI naponska karakteristika izdvojenog generatora jednopolni prikaz tropolni prikaz

16. polje statora određeno razlika daje u mrežu struju polje rotora određeno sa u uzrokuje jednako za statorsko polje i rotor ako su priključena trošila kut prethođenja rotora pred statorskim poljem Opterećivanje paralelno spojenih generatora 1.  Iu postižemo U0 = UM 2. sinkroniziramo generator na mrežu 3. priključimo generator na mrežu - nema struje u mrežu 4. “nategnemo” rotor - struja poteće u mrežu (“trošimo” moment)

17. krivulja praznog hoda struja uzbude uzbuda u odnosu na prazni hod i opterećenje vrijednosti uzbude potrebne za različite vrste opterećenja

18. uzrokovano uzrokovano pomoću rezultantnog induciranog napona u statoru uzrokovanog magnetskim poljem rotora i magnetskim poljem struje statora (opterećenje) pomoću rezultantnog magnetskog toka rotora i statora Kazalični prikazi opterećenja generatora naćini prikazivanja

19. na impedanciji statorskog svitka zbog struje 1 zaE potreban a za potreban  R u fazi (na statoru) uz  opterećenje samo sa R (cos = 1) snaga u kVA  kW povećanje opterećenja =  1 1.  1  za stalan  (R kasni) i  u 2.  U  za stalan U  E     u za stalni U uz različita opterećenja potrebni precizni automatski regulatori uzbude

20. 1 suprotnog smjera od R 1 u smjeru R opterećenje samo sa L (cos = 0) opterećenje samo sa C (cos = 0) nije potreban dodatni moment (nema  ) rotor bez kuta prethođenja povećavanje uzbude  induktivna struja smanjivanje uzbudne  kapacitivna struja (preuzbuđen generator) (poduzbuđen generator) sinkroni generatori za proizvodnju jalove energije – kompenzatori veliko kapacitivno opterećenje  nije potrebna uzbuda (samouzbudni generatori - poćetni napon induciran remanentnim magnetizmom)

21. smanjenje U porast U opterećenje induktivnom impedancijom opterećenje kapacitivnom impedancijom za stalan U smanjivanje uzbude za stalan U povećavanje uzbude stabilan rad uz regulaciju uzbude lako može izazvati oscilacije mreže i raspad cijelog elektroenergetskog sustava stadardan način rada elektroenergetskih mreža uz cos = 0,85 - 0,95 koristi se samo kod samouzbudnih generatora za dimenzioniranje generatora važna snaga u kVA

22. pad naponana XL generatora rezultantni tok inducira tok statora tok rotora struja kratkog spoja (kroz statorske namote) generator u kratkom spoju Z generatora  XL generatora  K  induktivna  KS odgovara čistom L opterećenju

23. = mogućnost sinkronizacije Paralelni rad generatora uvjeti jednaki nazivni naponi jednake frekvencije jednak broj faza jednak fazni pomak jednak redoslijed faza isti smjer vrtnje magnetskog polja podjednake karakteristike opterećenja podjednake snage (za izrazito  snage - prilagođene unutrašnje Z) opterećenje proporcionalno snagama generatora zbog toga naponi kratkog spoja moraju biti obrnuto proporcionalni snagama

24. podjednake impedancije  paralelne karakteristike opterećenje ovisi o (induciranom) naponupraznog hoda nazivni naponi su im jednaki snaga G1 < snage G2 zausklađen raspored opterećenja

25. točka jednakog opterećenja izrazito različite impedancije  karakteristike se sijeku padovi napona na Zu nisuproporcionalni opterećenju ZuG1 < ZuG2 promjenom napona prazoghoda (uz) pomicanje presjecištakarakteristika  prilagođavanjeopterećenja nazivnim snagamageneratora

26. polje statora jednako za statorsko polje i rotor napon mreže napon mreže inducirani napon u statoru zbog polja rotora razlika uzrokuje struju u motor (stator) – izmreže polje rotora kut zaostajanja rotora prema satorskom polju fazni pomak između napona i struje motora SINKRONI MOTORI konstruktivno jednaki generatorima - motori uzimaju a generatori daju stuju u mrežu 1. sinkroniziramo stroj na mrežu 2. uključimo uzbudu 3. opteretimo rotor - struja poteće iz mreže (dobivamo moment) Opterećivanje motora

27. po zakonu sinusa Moment motora     U    motora   snaga (P) i moment (M) - za  < 90° za  > 90° snaga (P) i moment (M)   ispadanje iz sinkronizma isključivanje napona mreže ili oštećenje nije dozvoljeno mehaničko preopterećenje

28. mijenja se po zakonu sinusa kuta zaostajanja naponski odnosi opterećenog motora U prethodi  za90° (potpuno induktivna struja) XL - induktivitet namota motora snaga motora je odnosno te je PM maksimalno pri sin =1 (90°) moment je proporcionalan snazi prema

29. Uzbuda motora uzbuda motora (magnetiziranje rotora) je nezavisna od mreže i može se po potrebi mijenjati motor uzima dodatnu struju za magnetiziranje rotora motor daje jalovu struju u mrežu (kompenzator) motor uzima samo radnu struju ukupna = prividna snaga motora ogranićena nazivnom snagom motora (Pn) Pr - radna snaga na osovini motora Pj - jalova snaga za kompenzaciju mreže

30. najmanja struja iz mreže za cos  = 1 V-krivulje sinkronog motora poduzbuda preuzbuda (kompenzacija mreže) induktivna struja iz mreže kapacitivna struja u mrežu

31. kolektor (lamele) komutator četkice ISTOSMJERNI STROJEVI jedini strojevi do Tesle a onda marginalizirani bili nezamjenjivi za promjenjivu brzinu vrtnje i promjenjivi moment glavna mana komutacija (održavanje i smetnje) danas -nezavisna uzbuda s poluvodičkim komponentama i komutacijom na statoru uzbudni namot na statoru - armaturni namot na rotoru Induciranje istosmjernog napona smjer  + smjer  smjer 

32. Komutiranje induciranognapona (struje) u istosmjerni + pol induciranog napona na II promjena polariteta trenutak komutacije + pol induciranog napona na I promjena polariteta trenutak komutacije četkice u neutralnoj zoni (okomito na glavno magnetno polje) komutacija pri trenutna vrijednosti induciranog napona 0

33. dvopolni stroj četveropolni stroj jedno homogenih magnetnih polja dva cijeli ciklus = jedan okretaj cijeli ciklus = pola okretaja uz jednak n namota rotora za jednake vrijednosti napona  više polova = manja brzina vrtnje

35. nezavisni (regulirani pogoni) zavisni (stalni odnos U i A ) strujni krugovi istosmjernih strojeva sa U određivanje B  inducirani U armature sa A biranje funkcije stroja za isti smjer struje i magnetnog polja suprotni smjerovi gibanja vodiča kod generatora imotora

36. jednak smjer struje uzbude (magnetskog polja uzbude) jednak smjer vrtnje suprotni smjerovi struja armatura istosmjerni generator istosmjerni motor

37. + do -  namotaji rotora vrtnja polova paralelnih grana namota prema proporcionalno U struja armature zavisni (paralelni) istosmjerni strojevi srednja vrijednost induciranog napona rotora uz i a ukupni inducirani napon ili pad napona na namotu rotora (armature)  E (U) za generator uz poznati E U (stezaljke)  za motor  n i  sila je a moment motora  ili M

38. inducirani napon na četkicama dvopolnog stroja paralelne grane Inducirani napon i komutirani napon armature inducirani napon jednog namotaja spoj svih namota petljasto izvedene armature komutacijom ispravljeni napon jednog namotaja induciraju se višefazni naponi kazala svih namota petljasto izvedene armature ukupni komutacijom ispravljeni napon svih namota

39. sudjelovanje u  četkice ograničena (R četkice i Z namota) promjena smjera  komutiranog namota KOMUTACIJA KOLEKTOROM

40. najčešće najpovoljnije L namota  protivnjenje promjeni smjera struje  induciranje prenapona  iskrenje potkomutirano nadkomutirano promjena struja u komutacijskom svitku vrijeme komutacije

41. SPOJEVI ISTOSMJERNIH STROJEVA označivanje priključaka strojeva serijski stroj četkice - A1 A2 (A B) uzbudni svitak - D1 D2 (E F) poredni stroj četkice - A1 A2 (A B) uzbudni svitak - E1 E2 (C D) kompaudni stroj četkice - A1 A2 (A B) uzbudni svitci - D1 D2 (E F) i E1 E2 (C D) nezavisna uzbuda četkice - A1 A2 (A B) uzbudni svitci - F1 F2

42. KARAKTERISTIKE ISTOSMJERNIH STROJEVA konstantno mora  zato n  veće postiže se smanjenjem uzbude (serijskim svitkom) ne koristi se moguće koristi se moment   2 bez opterećenja n   (ostaje bez uzbude)

43. REAKCIJA ARMATURE magnetno polje samo polje pobude (prazni hod - zanemariva struja armature) rezultirajuće polje - izobličeno (opterećeni stroj) polje armature - poprećno polje (opterećeni stroj) izobličeno polje  izobličenje induciranog napona u namotima armature

44. uz isti smjer vrtnje suprotan smjer pomaka Neutralna zona   G     pomak neutralne zone   M     pomak neutralne zone četkica izvan neutralne zone  jaće iskrenje, brže trošenje

46. Kompenzacija reakcije armature pomoćni polovi kompenzacijski namoti za velike strojeve