TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky a mezioborových inženýrských studií

1. TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCIFakulta mechatroniky a mezioborových inženýrských studií Střídavé synchronní stroje Doc. Ing. Pavel Rydlo, Ph.D.

2. Synchronní stroje (základní dělení) Synchronní stroj je točivý elektrický stroj na střídavý proud. Otáčky stroje jsou synchronní vůči točivému magnetickému poli. Synchronní stroj může pracovat jako synchronní generátor (alternátor) nebo jako synchronní motor.

3. Alternátor(generátor střídavého jednofázového proudu)

4. Alternátor(generátor střídavého jednofázového proudu)

5. Alternátor(generátor střídavého jednofázového proudu)

6. Alternátor(generátor střídavého jednofázového proudu)

7. Synchronní generátor(alternátor)

12. Náhradní zapojení synchronního generátoru s hladkým rotorem Dva oddělené elektrické obvody stroje jsou nahrazeny jedním elektrickým obvodem, kde zdroj Ui reprezentuje fiktivní napětí, které je indukované ve statorovém vinutí rotorovým magnetickým polem. U1 je svorkové napětí alternátoru. Xh je reaktance statorového vinutí Proud zátěží Izat má opačný směr než proud statorovým vinutím I1.

13. Synchronní generátor(chod naprázdno)

14. Synchronní generátor(fázorový diagram stroje s vyniklými póly ) Průběh magnetické indukce ve vinutí statoru Ba je harmonický. Magnetický tok odpovídající indukci Ba je Φa. Výsledný magnetický tok v jedné fázi statorového vinutí je Φv. Úhel β mezi Φa Φb závisí na typu a velikosti zátěže. (β je zátěžný úhel). F je magnetický tok skutečný

15. Synchronní generátor(fázorový diagram stroje s vyniklými póly ) Úhel mezi fázory U1 a Ui je zátěžný úhel b. Je to úhel o který při určitém zatížení předbíhá rotor polohu rotoru při chodu naprázdno.

16. Synchronní generátor zatížený odporem

17. Synchronní generátor zatížený indukčností

18. Synchronní generátor zatížený kapacitou

19. Synchronní generátor zatížený obecnou impedancí

20. Synchronní motory

22. Točivé magnetické pole

23. Synchronní motory(náhradní zapojení)

24. Spouštění synchronních motorů Připneme-li k sítí statorové vinutí synchronního stroje, stroj nevytvoří na hřídeli žádný záběrový moment i když motor nabudíme. Moment, kterým na sebe působí magnetické pole rotoru a magnetické pole statoru má harmonický průběh a výsledná střední hodnota tohoto momentu je nulová.

25. Řízení otáček synchronních motorů Otáčky synchronních motorů se řídí změnou frekvence napětí přiváděného na statorové vinutí.

26. Synchronní motory

27. Synchronní motory

28. Synchronní motory

29. Synchronní stroj připojený k tvrdé síti Při změně zátěže se nemění grekvence a napětí U1. Mění se proud I1 a účiník cos f

31. Vhodným buzením lze dosáhnout, že synchronní stroj pracuje s cos f = 1.

32. ZávěrVýhodou synchronních motrů je: • Otáčky se nemění se zatížením, • Změnou budicího proudu v rotoru lze měnit účiník s nímž se odebírá ze sítě energie, • SM může pracovat jako synchronní kompenzátor. Jedná se o synchronní motor, který pracuje naprázdno a chová se jako kondenzátor připojený k síti. Toho se dosáhne přebuzením SM.

33. Konec prezentace