Foydali qazilma konlari geologiyasi fakulteti Geologiya qidiruv ishlari texnikasi va texnalogiyasi

FOYDALI QAZILMA KONLARI GEOLOGIYASI fakulteti

Geologiya qidiruv ishlari texnikasi va texnalogiyasi
yo’nalishi talabasi DOLLIYEV MUZAFFARning
elektronika va elektrotexnika fanidan mustaqil ishi

Mavzu: SINXRON MASHINA

Tayyorladi: Dolliyev M
Tekshirdi:Nosirov T

Sinxron mashina:

Oddiy sinxron mashina uch fazali elektr motoridir
Sinxron mashina - bu ikki o'rashli o'zgaruvchan tok mashinasi bo'lib, uning o'rashlaridan biri doimiy chastotali elektr tarmog'iga ulangan, ikkinchisi esa to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan qo'zg'atiladi. Bunday holda, rotor tezligi havo bo'shlig'idagi magnit maydonning aylanish chastotasiga tengdir.

Tarkib
1 ta qurilma

2 Bu qanday ishlaydi
2.1 Generator rejimi
2.2 Dvigatel rejimi
3 Sinxron mashinalarning turlari
3.1 Kontaktsiz sinxron mashina
4 Eslatma
5 Shuningdek qarang
6 havola
Qurilma

2TE25KM teplovozining sinxron asosiy generatori: 1 - cho'tka, 2 - kontaktli halqa, 3 - rotor mili, 4 - rotor qutbi, 5 - stator

Sinxron mashinaning asosiy qismlari - armatura va induktor (maydon o'rash). Qoida tariqasida, armatura statorda joylashgan bo'lib, rotorda undan bo'shliq bilan ajratilgan induktor mavjud - shuning uchun ishlash printsipiga ko'ra, sinxron mashina, xuddi "ichiga burilgan". ” DC mashinasi, armatura o'rash uchun o'zgaruvchan tok kollektor yordamida olinmaydi, lekin tashqaridan ta'minlanadi.

Armatura - bu bir yoki bir nechta o'zgaruvchan tok sariqlari. Dvigatellarda armatura bilan ta'minlangan oqimlar induktorning maydoni bilan bog'langan aylanadigan magnit maydon hosil qiladi va shu bilan energiya aylanadi. Armatura maydoni induktorning maydoniga ta'sir qiladi va shuning uchun armatura reaktsiya maydoni deb ham ataladi. Generatorlarda armatura reaksiya maydoni induktordan armatura o'rashida induktsiya qilingan o'zgaruvchan toklar orqali yaratiladi.

Induktor qutblardan iborat - doimiy tok elektromagnitlari [2] yoki doimiy magnitlar (mikromashinalarda). Sinxron mashina induktorlari ikki xil dizaynda bo'ladi: ko'zga ko'ringan qutb yoki ko'rinmas qutb. Ko'zga tashlanadigan qutbli mashina qutblarning talaffuz qilinishi va doimiy to'lqinli mashinaning qutblariga o'xshash dizaynga ega ekanligi bilan ajralib turadi. Qutbsiz dizayni bilan qo'zg'atuvchi o'rash induktor yadrosining yivlariga mos keladi, bu fazali rotorli asinxron mashinalarning rotorlarini o'rashga juda o'xshaydi, yagona farq shundaki, qutblar orasida joy qoldirilgan. bu o'tkazgichlar bilan to'ldirilmagan (katta tish deb ataladi). Qutblarga mexanik yukni kamaytirish uchun yuqori tezlikda ishlaydigan mashinalarda noaniq qutb konstruktsiyalari qo'llaniladi.

Magnit qarshilikni kamaytirish, ya'ni magnit oqimning o'tishini yaxshilash uchun rotor va statorning ferromagnit yadrolari qo'llaniladi. Asosan, ular elektr po'latdan yasalgan laminatlangan (alohida varaqlardan yig'ilgan) konstruktsiyadir.

Ishlash printsipi
Har qanday elektr mashinasi singari, sinxron mashina ham motor va generator rejimlarida ishlashi mumkin.

Generator rejimi:

2TE25KM teplovozining bir fazali sinxron qo'zg'atuvchisi, 8 - stator, 9 - aloqa halqalari, 10 - cho'tkalar
Odatda, sinxron generatorlar elektr energiyasini tushirish qulayligi uchun statorda joylashgan armatura bilan amalga oshiriladi. Qo'zg'alish quvvati armaturadan olingan quvvatga (0,3 ... 2%) nisbatan kichik bo'lgani uchun, ikkita sirpanish halqasi yordamida qo'zg'atuvchi o'rashga to'g'ridan-to'g'ri oqim etkazib berish alohida qiyinchiliklarga olib kelmaydi. Sinxron generatorning ishlash printsipi elektromagnit induksiya hodisasiga asoslanadi; rotor aylanganda, maydon o'rash tomonidan yaratilgan magnit oqim stator sargisining har bir fazasi bilan o'z navbatida bloklanadi va ularda EMFni keltirib chiqaradi. Har bir fazada bir-biriga nisbatan 120 gradusga siljigan uch fazali taqsimlangan armatura o'rashidan foydalanishning eng keng tarqalgan holatida sinusoidal EMF paydo bo'ladi. Fazalarni standart "uchburchak" yoki "yulduz" sxemalari bo'yicha ulash orqali generatorning chiqishida uch fazali kuchlanish olinadi, bu asosiy elektr tarmoqlari uchun umumiy qabul qilingan standartdir.

Ko'pincha to'g'ridan-to'g'ri oqim hosil qilish uchun kollektor mashinalari o'rniga sinxron generatorlar ishlatiladi, ularning armatura o'rashlarini uch fazali rektifikatorlarga - dizel teplovozlarida (masalan, TEP70, 2TE116), avtomobillarda va samolyotlarda ulashadi. Bu sinxron mashinalarning ancha ishonchliligi va TBO darajasi tufayli amalga oshiriladi.[3][4]

Dvigatel rejimi
Sinxron motorning ishlash printsipi armaturaning aylanadigan magnit maydoni va induktor qutblarining magnit maydonining o'zaro ta'siriga asoslangan. Odatda, armatura statorda, induktor esa rotorda joylashgan. Kuchli motorlarda elektromagnitlar qutb sifatida ishlatiladi (tok rotorga cho'tka-halqali sirg'aluvchi kontakt orqali beriladi), kam quvvatli dvigatellarda, masalan, qattiq diskli dvigatellarda doimiy magnitlar qo'llaniladi. Teskari vosita dizayni mavjud bo'lib, unda armatura rotorda joylashgan va induktor statorda (eskirgan motorlarda, shuningdek, qo'zg'atuvchi sariqlarda supero'tkazgichlar qo'llaniladigan zamonaviy kriyojenik sinxron mashinalarda).

Dvigatelni ishga tushirish. Dvigatel sinxron rejimda ishlashidan oldin bo'shliqdagi magnit maydonning aylanish chastotasiga yaqin chastotaga tezlashishi kerak. Bu tezlikda armaturaning aylanadigan magnit maydoni induktor qutblarining magnit maydonlari bilan o'zaro bog'lanadi: agar induktor statorda joylashgan bo'lsa, u holda aylanadigan armatura (rotor) ning aylanadigan magnit maydoni statsionar ekanligi ma'lum bo'ladi. induktorning (statorning) doimiy maydoniga nisbatan, agar induktor rotorda bo'lsa, u holda indüktör (rotor) qutblarining aylanadigan magnit maydoni armatura (stator) ning aylanadigan magnit maydoniga nisbatan statsionar bo'ladi - bu hodisa "sinxronizm kirishi" deb ataladi.

Overclocking uchun odatda asinxron rejim qo'llaniladi [5], bunda indüktör o'rashlari reostat orqali yopiladi yoki asinxron mashinada bo'lgani kabi qisqa tutashgan; sinxronizatsiya. Nominalga yaqin tezlikka erishgandan so'ng (> 95% - subsinxron tezlik deb ataladi) induktor to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan oziqlanadi.

Doimiy magnitli dvigatellarda tashqi tezlashtiruvchi vosita yoki chastota bilan boshqariladigan ishga tushirish ishlatiladi va chastotani boshqarish ish rejimidagi barcha turdagi SMlarda - masalan, TGV yuqori tezlikda harakatlanuvchi elektr poyezdining tortish motorlarida ham qo'llaniladi. Qadimgi elektr aylanuvchi patnislarning motorlari qo'lda ishga tushirishni talab qildi - rekordni qo'lda aylantirish, keyinchalik aylanuvchi stollarda asenkron motorlar ishlatila boshlandi.

Ba'zan kichik generator (to'g'ridan-to'g'ri oqim yoki rektifikatsiya bilan o'zgaruvchan tok) katta mashinalar deb ataladigan shaftga joylashtiriladi. qo'zg'atuvchi o'rashni oziqlantiradigan qo'zg'atuvchi. Ba'zi hollarda (masalan, teplovozlarda) qo'zg'atuvchi alohida o'rnatiladi va kuchaytiruvchi uzatmalar qutisi orqali boshqariladi.(6)

500 kV "Zlatoust" podstansiyasida sinxron kompensator

Sinxron motorlar, qo'zg'alish o'zgarganda, kosinus phi ni sig'imdan induktivga o'zgartiradi. Reaktiv quvvat kompensatorlari sifatida haddan tashqari qo'zg'aluvchan bo'sh motorlar qo'llaniladi. Sanoatdagi sinxron motorlar odatda 300 kVt dan ortiq quvvatlar uchun ishlatiladi (üfleyiciler, suv va moy nasoslari), masalan, STD tipidagi, pastroq quvvatlarda, oddiyroq (va ishonchliroq), shu jumladan ishga tushirish, sincap bilan asinxron motor. -kafesli rotor odatda ishlatiladi.

Sinxron mashinalarning turlari

VL80 elektrovozining bir fazali indikator sinxronlashi
Gidroelektr generatori - bu gidravlik turbinada ishlaydigan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan (past aylanish tezligida, 50-600 min-1) qutbli sinxron generator.

Turbogenerator - bu bug 'yoki gaz turbinasidan yuqori rotor tezligida - 6000 (kamdan-kam), 3000, 1500 aylanish tezligida ishlaydigan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan yashirin qutbli sinxron generator.

Sinxron kompensator - reaktiv quvvat ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan, milga yuklamasdan ishlaydigan sinxron vosita (bo'sh); bu holda armatura o'rashidan amalda faqat reaktiv oqim o'tadi. Sinxron kompensator quvvat omilini yaxshilash rejimida yoki kuchlanishni barqarorlashtirish rejimida ishlashi mumkin. Induktiv yuk beradi.

Ikkita besleme mashinasi (xususan, AFM) - bu rotor va stator sargilarini turli chastotalar oqimlari bilan quvvat bilan ta'minlaydigan sinxron mashina, buning natijasida sinxron bo'lmagan ish rejimlari yaratiladi.

Ta'sir generatori - sinxron generator (odatda uch fazali oqim), qisqa tutashuv rejimida (qisqa tutashuv) qisqa muddatli ishlash uchun mo'ljallangan.

Selsyn - bu aylanish burchagi sensori sifatida yoki to'g'ridan-to'g'ri mexanik aloqasiz aylanish burchagini uzatish uchun boshqa selsyn bilan tandemda ishlatiladigan kam quvvatli sinxronlash mashinasi.

Bundan tashqari, tishli, pog'onali, induktorli, histerezli, kontaktsiz sinxron motorlar mavjud.

Kontaktsiz sinxronlash mashinasi

NK-8 samolyot dvigatelidagi kontaktsiz sinxron generator GT40PCH6 (poz. 9).
Klassik sinxron mashinada zaif nuqta bor - elektr eroziyasi va oddiy mexanik aşınma tufayli mashinaning boshqa qismlariga qaraganda tezroq eskiradigan cho'tkalar bilan sirpanish halqalari. Bundan tashqari, cho'tka uchqunlari portlashga olib kelishi mumkin. Shuning uchun dastlab aviatsiyada, keyinroq boshqa sohalarda (xususan, avtonom dizel generatorlarida) kontaktsiz uch mashinali sinxron generatorlar keng tarqaldi. Bunday birlikning korpusiga uchta mashina - qo'zg'atuvchi, qo'zg'atuvchi va generator joylashtirilgan, ularning rotorlari umumiy milda aylanadi. Subexciter rotorda aylanadigan doimiy magnitlardan qo'zg'aluvchi sinxron generator bo'lib, uning kuchlanishi generatorni boshqarish blokiga beriladi, u erda rektifikatsiya qilinadi, tartibga solinadi va qo'zg'atuvchi stator o'rashiga beriladi. Stator maydoni qo'zg'atuvchi o'rashda oqimni keltirib chiqaradi, u milda joylashgan va generatorning qo'zg'atuvchi o'rashiga kiradigan aylanadigan rektifikatorlar bloki (BVR) tomonidan to'g'rilanadi. Jeneratör allaqachon iste'molchilarga ketadigan oqim ishlab chiqarmoqda.

Bunday sxema dvigatelda podshipniklardan tashqari boshqa mexanik qismlarning yo'qligini ham, generatorning avtonomiyasini ham ta'minlaydi - generator doimo aylanayotganda, qo'zg'atuvchi generatorni boshqarish davrlarini quvvatlantirish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan kuchlanishni beradi.