Đặc tính cơ điện của động cơ đồng bộ

Động cơ đồng bộ trong các doanh nghiệp công nghiệp được sử dụng để điều khiển máy cưa, máy nén và quạt, v.v., động cơ công suất thấp được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa khi yêu cầu tốc độ không đổi nghiêm ngặt. Đặc tính cơ học của động cơ đồng bộ là cứng tuyệt đối.

Mô-men xoắn của động cơ đồng bộ phụ thuộc vào góc 0 giữa trục của các cực rôto và từ trường stato và được biểu thị bằng công thức

trong đó Mm là giá trị mô-men xoắn cực đại.

Phụ thuộc M = f(θ) Gọi là đặc tính góc của máy điện đồng bộ (Hình 1). Động cơ hoạt động ổn định trong đoạn ban đầu của đặc tính góc; thường hoạt động ở θ không quá 30 — 35°. Khi độ ổn định tăng lên, nó giảm xuống tại điểm giới hạn B của đặc tính (θ = 90О) hoạt động ổn định trở nên không thể; thời điểm tương ứng với giới hạn ổn định được gọi là thời điểm (lật) cực đại.

Cơm. 1. Đặc tính góc của động cơ đồng bộ

Nếu động cơ đồng bộ được tải trên Mm, thì rôto động cơ sẽ mất đồng bộ và dừng lại, đây là chế độ khẩn cấp cho máy. Mô-men xoắn định mức của động cơ nhỏ hơn 2-3 lần so với động cơ bị lật. Mô-men xoắn động cơ tỷ lệ thuận với điện áp. Động cơ đồng bộ nhạy cảm hơn với dao động điện áp so với động cơ cảm ứng.

Đặc tính khởi động của động cơ đồng bộ được đặc trưng không chỉ bởi tập hợp mô-men xoắn khởi động mà còn bởi độ lớn của mô-men xoắn đầu vào Mvx do động cơ tạo ra với độ trượt 5% kể từ khi đưa dòng điện một chiều vào cuộn dây kích thích của động cơ. động cơ. Hệ số mô-men xoắn khởi động là 0,8-1,25 và mô-men xoắn đầu vào có độ lớn gần bằng mô-men xoắn khởi động của động cơ đồng bộ.

Liên quan đến sự phức tạp của khởi động động cơ đồng bộ và giá tương đối cao thiết bị điều khiển tự động hạn chế sử dụng chúng trong công nghiệp.

Nếu máy đồng bộ hoạt động ở tốc độ không tải (góc θ = 0), thì các vectơ của điện áp mạng U và EMF E0 trong cuộn dây phần ứng bằng nhau và ngược pha. Bằng cách tăng dòng điện trong cuộn dây trường cực, có thể tạo ra hiện tượng quá kích thích trong máy. Trong trường hợp này, EMF E0 vượt quá điện áp nguồn U, dòng điện phát sinh trong cuộn dây phần ứng

trong đó E là EMF kết quả; xc là điện trở cảm của dây quấn phần ứng (điện trở tác dụng của dây quấn thường được bỏ qua khi đánh giá định tính chế độ làm việc của máy điện).

Dòng điện phần ứng ILes tạo ra EMF E một góc 90 ° và đối với vectơ điện áp mạng, nó dẫn 90 ° (giống như khi các tụ điện được kết nối với mạng). Máy hoạt động quá kích thích, có thể dùng cho bù công suất phản kháng, máy như vậy được gọi là máy bù đồng bộ.