Ж Жоспар Кіріспе Синхронды машиналардың түрлері және олардың құрылысы
жүктеу/скачать 220,42 Kb.
|
синхронды машиналар
| Синхронды машиналардың құрылысы
Синхронды машина қозғалмайтын бөлігі – статордан және айналатын бөлігі – ротордан тұрады. Синхронды машинаның статорының асинхронды машинаның статорынан ешқандай айырмашылығы жоқ, яғни корпустан, өзекшеден және орамадан тұрады. Синхронды машиналардың роторы құрылысы бойынша екі түрге бөлінеді: айқындалған полюсті және айқындалмаған полюсті. Айнымалы токтың электр энергиясын өндіретін электрлік қондырғыларда синхронды генераторлардың бірінші реттік (жетектік) қозғалтқышы ретінде негізінен қозғалтқыштардың үш түрін пайдаланады: бу турбиналары, гидравликалық қозғалтқыштар немесе іштен жанатын қозғалтқыштар (дизелдер). Аталған қозғалтқыштардың кез келгенін пайдалану синхронды генератордың құрылысына бір беткей әсер етеді. Егер жетектік қозғалтқыш гидравликалық турбина болса, онда синхронды генератор гидрогенератор деп аталады. Гидравикалық турбинаның айналу жылдамдығы әдетте аз болады (60 – 500 айн/мин), сондықтан өндірістік жиліктегі айнымалы ток алу үшін (50 Гц) гидрогенераторларда полюстер саны көп болатын ротор қолданылады. Гидрогенераторлардың роторының құрылысы айқын полюсті болады, яғни айқындалған полюсті, бұл кезде әрбір полюсті өзекшеден, полюстік табаннан және полюстік орауыштан тұратын жеке бөлшек түрінде орындайды. Бу турбинасы үлкен айналу жиілігімен жұмыс істейді, сондықтан турбогенератор деп аталатын, ол айналдыратын генератор тез жүретін синхронды машина болады. Бұл генераторлардың роторларын екі полюсті (n1=3000 айн/мин), немесе төрт полюсті (n1= 1500 айн/мин) етіп жасайды. Турбогенератордың жұмыс істеу үрдісінде оның роторына айтарлықтай ортадан тепкіш күштер әсер етеді. Сондықтан механикалық беріктілік шарты бойынша турбогенераторларда айқындалмаған полюсті ротор қолданады, оның түрі қоздырушы орама үшін жоғарғы бетіне, оның бойымен ойықтар тілінген ұзартылған болат цилиндр тәріздес болады. Айқындалмаған полюсті ротордың өзекшесін тұтас болат орамы түрінде дайындайды. Айқындалмаған полюсті ротордың қоздырушы орамасы оның бетінің (периметрі бойынша) 2/3 бөлігінде орналасады. Беттің қалған 1/3 бөлігін полюстер алады. Ротор орамасының маңдайша бөлігін ортадан тепкіш күштің қирату әрекетінен қорғау үшін роторды екі жағынан болаттан жасалған құрсаулық сақиналармен қорғайды, олар әдетте беймагниттік болаттан жасалады. Синхронды генераторлар мен синхронды қозғалтқыштар құрылысы жағынан бірдей болатындықтан, олардың құрылысы бірге қарастырылады. Синхронды машина (генератор және қозғалтқыш) үш фазалы орамасы бар статордан және тұрақты токтың қоздырушы орамасынан құралады. Синхронды машинаның статоры. Синхронды машиналардың статорларының асинхронды қозғалтқыштың статорынан түптеп келгенде ешқандай айырмашылығы болмайды, яғни корпустан, ӛзекшеден және орамадан құралады. Синхронды машиналардың құрылымдық орындалуы машинаның атқаратын міндетіне және габаритіне байланысты әртүрлі болуы мүмкін. Қуаты үлкен болатын кӛп полюсті машиналарда статор ӛзекшесінің диаметрі 900 мм асқан кезде ӛзекшенің пластиналарын жеке сегменттерден жасайды, оларды құрастырған кезде статор ӛзекшесінің цилиндрі құралады. Ірі габаритті машина статорларының корпустарын жалғағыштық етіп жасайды, ол бұл машиналарды тасымалдағанда және монтаждағанда ыңғайлы болу үшін қажет. Синхронды машинаның статор орамасы. Синхронды машинаның статор орамасы үш фазалы жүйенің ЭҚК индукциялау үшін (үш фазалы синхронды генератор) немесе тұрақты айналушы магнит ӛрісін тудыру үшін (үш фазалы синхронды қозғалтқыш) арналған. Ол үш фазалы асинхронды қозғалтқыштың статор орамасына ұқсас болады. Дегенмен синхронды генератордың статор орамасы тек қана «жұлдызша» сұлбасы бойынша жалғанады. Синхронды генератордың орамасы «үшбұрыш» сұлбасы бойынша келесідей оймен іс жүзінде қолданылмайды. «Үшбұрышша» жалғаған кезде статор орамасында желілік кернеу болады, ал «жұлдызша» жалғаған кезде – фазалық кернеу, ол желіліктен 3 есеге аз болады. Демек, «жұлдызша» сұлбасы бойынша жалғанған орама үшін оқшауламасының қалыңдығы аз болатын ӛткізгіш пайдаланылуы мүмкін, ол қуаты бірдей болатын машиналардың габаритінде білінеді. Бұдан басқа, егер синхронды генератордың статор орамасын «үшбұрыш» сұлбасы бойынша жалғаса, онда магнит ӛрісінде сәл ғана симметриясыздық жағдай болғанда, статор орамасында индукцияланатын ЭҚК – де үшке еселік гармоникалық құрауштар пайда болады және ӛзіне - ӛзі тұйықталған орама бойынша тіпті генератордың бос жүрісі кезінде де, қосымша шығынға және генератордың қуатын тӛмендетуге әкелетін теңгеруші ток жүретін болады. Статор орамасын «жұлдызша» сұлбасы бойынша жалғаған кезде бос жүріс режимінде теңгеруші ток болмайды, себебі фазалардың орамалары ажыратулы. Синхронды генератордың үш фазалы орамасын «жұлдызша» сұлбасы бойынша жалғаған жағдайда одан бір мезгілде мәндері бойынша екі түрлі болатын кернеу алуға болады: желілік және фазалық ( Y ф Y U ж 3U ). Синхронды генератордың үш фазалы орамасын «үшбұрышша» сұлбасы бойынша жалғаған жағдайда, синхронды генератор электр энергиясының бір мәндегі кернеуінің қорек кӛзі болады: желілік кернеу фазалық кернеуге тең ( U ж Uф ). Синхронды машинаның роторы. Синхронды машинаның роторы құрылысы бойынша айырмашылықта болатын екі түрде болуы мүмкін: айқын полюсті және айқындалмаған полюсті. Айқын полюсті роторда айқын кӛрсетілген полюстер болады, оның әрбір полюсін, ӛзекшеден 1, полюстік ұштамадан 2 және полюстік орауыштан тұратын жеке тораптар түрінде орындайды. Полюстердің ӛзекшелері қалыңдығы 1-2 мм болатын электротехникалық болаттан жасалған қаңылтырлардан жиналады және шпилькалардың кӛмегімен тартылады. Ротордың барлық полюстері машинаның магниттік жүйесінің мойынтұрығы болатын тоғынға 4 бекітіледі, онда полюстердің ағындары тұйықталады. Гидрогенераторлардың білігін әдетте тік оналастырады. Айқындалмаған полюсті ротор, қоздырушы орама үшін бетіне жонғыланған ойықтары бар созылған болат тәріздес болады. Айқындалмаған полюсті ротордың ӛзекшесін тұтас шыныққан болаттан жасайды. Айқындалмаған полюсті ротордың қоздырушы орамасы оның бетінің (периметрі бойынша) 2/3 бӛлігінде орналасады. Беттің қалған 1/3 бӛлігін полюстер алады. Ротор орамасының маңдайша бӛлігін ортадан тепкіш күштің қирату әрекетінен қорғау үшін роторды екі жағынан болаттан жасалған 9 құрсаулық сақиналармен қорғайды, олар әдетте беймагниттік болаттан жасалады. Суретте синхронды машинаның құрылымдық схемасы келтірілген: а – қозғалмайтын якорьмен; ә – қозғалатын якорьмен; 1 – якорь; 2 – якорь орама; 3 – индукторлардың полюстері; 4 – қозу орамы; 5 – сақина және щетка. жүктеу/скачать 220,42 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|