Синхронна машина: Разлика между версии

Алтернаторите генерират електричество както и правотоковите генератори. Когато магнитното поле около проводник се променя, ток се индуктира в проводника. Основно се използва въртяща се част наречена ротор, в която има поставен постоянен магнит и се върти около статора (стационарната част от механизма), в който са поставени намотки. Възможно е ролите на статора и ротора да са разменени. Магнитното поле минава през проводниците и генерира електродвижещо напрежение, а механична сила от първичен двигател е осигурена за задвижването на ротора. За да работи в генераторен режим, към синхронната машина е нужно да се прилага продължително сила върху вала от първичения двигател (турбина), по посоката на въртене. Тогава започва отдаване на активна енергия в мрежата. Колкото по-голяма е консумацията , толкова повече се натоварва първичния двигател и машината.

Въртящия се магнит индуцира променливо напрежение в статорните намотки. В практиката често се използват три намотки физически разделени една от друга, за да може да се създаде [[Трифазна токова система|трифазна система]] и трите фази са [[дефазиране|дефазирани]] на 120 градуса една спрямо друга.

Автоматичен регулатор на напрежението може да се използва за контролиране на тока генериращ магнитното поле в ротора, за да поддържа изходното напрежение стабилизирано. Ако изходното напрежение спадне, заради увеличена консумация, повече ток се осигурява в роторните намотки през регулатора на напрежението и тока ,при положение че честотата на въртене не се е изменила. Това увеличава магнитното поле около възбудителните намотки, което индуктира по-високо напрежение в изходните намотки на статора и така изходното напрежение остава непроменено.

Най-разпространени са синхронните трифазнимашинитрифазни машини. При работа на празен ход в трите фази на синхронната машина се индуктират е.д.н., които образуват симетрична система. При еднакви пълни съпротивления (консуматори) включени към котвената намотка, съществува симетрична система токове. Токовете в котвената намотка създават свое [[магнитно поле]], което е кръгово въртящо се със синхронна честота на въртене. Следователно полето на възбуждането и полето на котвата се въртят синхронно и от двете се получава резултатно магнитно поле. Именно въздействието на котвеното поле върху полето на възбуждането, в резултат на което се получава резултатното магнитно поле на машината, се нарича реакция на котвата. При натоварване с активен товар магнитодвижещото напрежение (м.д.н.) на [[Електромагнитна индукция|индуктор]]а (възбудителната намотка-ротора) е перпендикулярно на м.д.н. на статорната намотка. В такъв случай съществува напречна реакция на котвата. При натоварване с чисто индуктивен товар реакцията на котвата е насочена срещу м.д.н. на възбуждане и е размагнитваща. При натоварване с чисто капацитивен товар реакцията на котвата е по посока на м.д.н. на възбудителя и е намагнитваща. При индуктивно и капацитивно натоварване, възниква реакция, която е по оста на индуктора. Тя се нарича надлъжна реакция (по надлъжната ос d). Реакцията на котвата може да се онагледи като взаимодействието между два постоянни магнита, променящи заедно положението си в пространството. ''За разлика от асинхронния двигател, при който въртящият момент зависи от квадрата на захранващото напрежение'', при синхронния, въртящият момент е пропорционален на захранващото напрежение.

Пускането на синхронният двигател е един от най-важните му режими на работа, имайки предвид че скоростта на въртене зависи от честотата на захранващото напрежение. Пускането е сложно и от гледна точка на инерцията на ротора. При всички случаи е наложително плавно влизане в синхронизъм при пускане. При големите машини роторът се развърта от по-малък двигател до честота близка до синхронната. Ако няма такъв, това може да стане чрез постепенно увеличаване на възбудителният ток докато честотите на въртене се изравнят.<ref>(Електрически машини II част.)</ref>

Синхронният двигател се нарича „синхронен“, защото честотата на въртене на ротора е синхронна с въртящото се магнитно поле образувано от статорната намотка. При пускане той не може веднага да тръгне в синхронен или генераторен режим. Обикновено в ротора му е монтирана успокоителна намотка, която също помага за развъртане в асинхронен режим. и приПри намаляване на хлъзгането се пуска ток ввъв работнатавъзбудителната роторна намотка и двигателят влиза в синхронизъм. В съвременните машини това става автоматично.

За Големитеда работи в генераторен режим, към синхронната машина е нужно да се приложи допълнителна сила върху вала от първичен двигател (турбина), по посоката на въртене. Тогава започва отдаване на акти

Големитете синхронни двигатели са по-ефективни от асинхронните двигатели. Синхронният двигател, с възбуждане от постоянен ток, лесно може да промени [[Фактор на мощността|фактора на мощността]] си, като се промени тока на възбуждането. Направата на синхронни двигатели е по-сложна, отколкото направата на асинхронни двигатели, поради необходимостта от система за възбуждане. Преимуществото на синхронните двигатели с постоянни магнити е, че те не се нуждаят от ток за възбуждане.