Maszyna synchroniczna

zad 1

Podaj wzór opisujący SEM maszyny synchronicznej p-biegunowej przy znanych:

• amplituda Bm - βli indukcji w szczelinie

• predkość ω

• współczynnik ku

• liczba zwojów uzwojenia twornika Zf

• średnią wewnętrzną D

• długość twornika L

zad 2

• E_m = f(I_m) dla dwóch wartości prędkości

zad 3

• β - kąt przesunięcia fazorowego między SEM a napięciem

• φ - kąt przesunięcia fazorowego między napięciem i prądem

• ψ - kat przesunięcia fazorowego między SEM i prądem

zad 4

Na czym polega próba zwarcia i próba biegu jałowego?

• W stanie jałowym uzwojenie stojana jest rozwarte, jedynym pradem jest więc prad wzbudzający dający przepływ Θ_W i wytwarzający strumień Φ_W.

Zwykle maszyna jest tak skonstruowana by rozkład indukcji magnetycznej można przyjąc za **********

• Charakterystyka stanu jałowego

• Jeżeli zaciski maszyny są zwarte to przy zmianie prądu wzbudzającego zmienia się prad stojana. Zaleznośc pomiędzy pradem stojana a pradem wzbudzenia jest liniowa.

dla dużych prędkości

zad 5

Jak na podstawie próby zwarcia i próby stanu jałowego znajduje się stosunek zwarcia i względną wartość reaktancji synchronicznej?

• In0n - prad wzbudzenia, znaomionowy w stanie jałowym

• Inzn - prad wzbudzenia, znamionowy w stanie zwarcia

zad 7

Jezeli oś pola wirnika znajudje się pod kątem
względem osi pola wzbudzenia to kąt
i na odwrót

9. Narysować charakterystyki: (a) obciążenia, (b) zewnętrzne, (c) regulacyjne prądnicy

synchronicznej cylindrycznej dla różnych wartości współczynnika mocy obciążenia.

„Charakterystyka obciążenia”

U = f(Im), cosϕ =0 ( indukcyjne), It = ItN, Im - prąd magnesujący

;.'U

cosφ = 0ind

Im

U

cosφ = 0poj

trójkąt zwarcia

Im

“charakterystyki zewnetrzne”

U

U=Em+XsIt

cosϕ =0 pojemnościowe

RC

U0

RL

cosϕ =0 indukcyjne

U=Em-XsIt

It

“charakterystyka regulacyjna”

Im

L

cosϕ =0 ind. RL

R, cosϕ =1

Im0

RC

cosϕ =0 pojemnościowy

It

10. Podac wzory opisujace moment maszyny synchronicznej przy: (a) zadanym pradzie

twornika i wzbudzenia oraz kacie  pomiedzy fazorem napiecia i fazorem sem, (b)

zadanym napieciu twornika, napieciu biegu jałowego i kacie obcia_enia wewnetrznego.

11. Jak moment reluktancyjny, a jak synchroniczny zale_a od napiecia uzwojenia twornika

i kata obcia_enia wewnetrznego?

T

-Π -Π/2 Π/2 Π β

T

β

-Π -Π/2 Π/2 Π

12. Jak zmienia sie moc czynna a jak bierna oddawana przez pradnice pracujaca w sieci

sztywnej

Żeby zmienić moc bierną musimy zmienić prąd magnesujący ,a żeby zmienić moc czynną zmieniamy moment napędowy maszyny.

13. Podac warunki prawidłowej synchronizacji pradnicy z siecia.

• jednakowe fazy od strony sieci i prądnicy:

doprowadzamy do nieznacznej różnicy częstotliwości np. o 0,01 Hz

• jednakowe napięcia :

Aby uzyskać jednakowe napiecia ustawiamy odpowiednią wartość prądu magnesującego

• jednakowe częstotliwości:

Aby uzyskać jednakowe częstotliwości napędzamy z odpowiednią prędkością maszynę.

- chwilowa wartość napięć równa 0.

15. Przedstawic zale_nosc pomiedzy pradem magnesujacym a pradem twornika dla

maszyny synchronicznej pracujacej w sieci sztywnej przy zadanych wartosciach

momentu na wale: T=0; T=0,5 TN; T=TN.

Charakterystyka regulacyjna

T = TN

T = 0,5 TN

T=0

16. Omówić metody rozruchu silnika synchronicznego:

Rozruch silnika synchronicznego można przeprowadzić:

 wykorzystując moment asynchroniczny silnika synchronicznego wytworzony przez klatkę rozruchową i lity blok żelaza wirnika, po włączeniu silnika do sieci,

 stosując pomocniczą maszynę napędową,

 wykorzystując moment synchroniczny (tzw. rozruch częstotliwościowy).

18. Jak odbywa się rozruch poprzez zmianę przebiegu napięcia zasilającego przy sterowaniu ststycznym na podstawie pomiaru prędkości wirnika , a jak przy sterowaniu dynamicznym na podstawie znanego położenia osi wirującego pola stojana i położenia osi pola wirnika.

a) zmiana przebiegu napięcia przy sledzeniu predkości - falowniki zmieniające częstotliwości napięcia

b) na podstawie polozenia osi wirujacego pola stojana: wyposazenie maszyny w układ sterujący,który śledzi pole stojana i koryguje pole wirnika