Пуск в ход синхронного двигателя

Прямой пуск синхронного двигателя непосредственным включением в сеть невозможен, так как ротор из-за своей инерции не может быть сразу увлечен вращающимся полем статора. Поэтому для пуска СД предварительно его ротор разгоняют до синхронной скорости или близкой к синхронной, при которой между статором и ротором устанавливается магнитная связь. Это можно сделать с помощью отдельного разгонного двигателя. Этот способ пуска применяют лишь для мощных синхронных компенсаторов. Так как в современных синхронных машинах в полюсных наконечниках ротора укладывается короткозамкнутая пусковая обмотка, то широкое применение получил асинхронный пуск СМ (рис. 3.27).

Рис 3.27 Асинхронный пуск синхронного двигателя

Перед пуском обмотку возбуждения ОВ отключают от источника постоянного тока и замыкают на сопротивление r. При пуске обмотки статора ОС включают в трехфазную сеть. Ток обмотки статора создает вращающееся магнитное поле, которое индуцирует в пусковой обмотке ЭДС, а так как обмотка замкнута накоротко, возникает ток, который взаимодействует с вращающимся магнитным полем статора, создает вращающий момент как и в асинхронном двигателе. Так как обмотка возбуждения замкнута на сопротивление r , то и она создает дополнительный асинхронный момент.

Под действием этих асинхронных моментов ротор разгоняется до скорости, близкой к синхронной, после чего переключатель QS устанавливают во второе положение, подключая ОВ к источнику постоянного тока. Образующийся при этом синхронный момент втягивает ротор СД в синхронизм.

Под нагрузкой поле ротора приотстанет от вращающегося магнитного поля статора на угол , величина которого тем больше, чем больше момент нагрузки. В динамическом режиме при изменении нагрузки происходит качание ротора, а пусковая короткозамкнутая обмотка будет играть роль противоколебательной, успокоительной обмотки.

Сравнение синхронного двигателя с асинхронным. Область применения

Важным преимуществом синхронного двигателя является возможность его работы при cosφ=1 или опережающим (емкостным) токе статора. Это преимущество особенно существенно для двигателей с небольшой скоростью вращения, поскольку асинхронные двигатели с малыми скоростями имеют низки cosφ даже при номинальной нагрузке.

Синхронный двигатель обладает меньшей чувствительностью к колебаниям напряжения и может сохранять устойчивость даже при значительных снижениях напряжения благодаря возможности автоматического регулирования тока возбуждения.

Но синхронная машина сложнее по устройству и дороже. Для работы синхронной машины требуется постоянный и переменный ток. Синхронный двигатель требует большие эксплуатационные затраты. Скорость вращения синхронного двигателя не регулируется электрическим способом.

Однако, по совокупности свойств синхронные двигатели конкурируют с асинхронными особенно при мощности выше 100кВт.

Область применения синхронных двигателей – это нерегулируемые приводы центробежных и поршневых насосов, компрессоров, воздуходувок, различных мельниц, прокатных станов, двигатель - генераторных установок и других механизмов, которые работают с постоянной скоростью вращения.