9: Синхронні машини та моделі обмоток
- Page ID
- 32712
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
Вступ
Мета тут полягає в розробці простої, але фізично значущої моделі синхронної машини, одного з основних класів електричної машини. Ми можемо подивитися на цю модель з декількох різних напрямків. Це допоможе розвинути розуміння аналізу машин, особливо в тих випадках, коли та чи інша аналітична картина є більш доречною за інших. Тут буде цікава як експлуатація, так і калібрування.
По дорозі ми будемо підходити до машинних обмоток з двох точок зору. З одного боку, ми наблизимо обмотки як синусоїдальні розподіли струму і зв'язку потоку. Тоді ми візьмемо концентровану точку зору котушки і узагальнимо це в більш реалістичну та корисну модель обмотки.
- 9.1: Відноситься рейтинг до розміру
- Можна навіть за допомогою простої моделі, яку ми розробили до цього часу, встановити кількісну залежність між розміром машини та рейтингом, залежно (звичайно) від таких елементів, як корисний потік та поверхнева щільність струму.
- 9.2: Розрахунок індуктивності обмотки
- Мета цього розділу - показати, як можуть бути розраховані індуктивності обмоток в круглороторних машинами з вузькими повітряними зазорами.
- 9.3: Фізичне зображення - опис поточного аркуша
- Розглянемо цю просту картину. «Машина» складається з циліндричного ротора та циліндричного статора, які є коаксіальними і мають синусоїдальні розподіли струму на своїх поверхнях: зовнішній поверхні ротора та внутрішньої поверхні статора.
- 9.4: Безперервне наближення до зразків намотування
- Тепер спробуємо виготовити ці поверхневі розподіли струму з фізичними обмотками.
- 9.5: Класична синхронна машина з кусковим параметром
- Зараз ми в змозі розглянути найпростішу модель поліфазної синхронної машини.
- 9.6: Збалансована робота
- Тепер припустимо, машина працює таким чином: ротор обертається з постійною швидкістю, струм поля утримується постійним, а три струми статора - синусоїди за часом, з однаковою амплітудою і з фазами, що відрізняються на 120 градусів.
- 9.7: Узгодження моделей
- Ми визначили, що ми можемо передбачити його характеристики потужності та/або крутного моменту з двох точок зору: по-перше, знаючи струми в роторі та статорі, ми могли б отримати вираз для крутного моменту проти кута потужності:
- 9.8: Системи на одиницю
- Перш ніж йти далі, ми повинні зробити короткий об'їзд, щоб розглянути системи на одиницю, нотаційний пристрій, який, крім того, що зручний, іноді буде концептуально корисним.
- 9.9: Нормальна робота
- Синхронна машина використовується, по суті, взаємозамінно, як двигун і як генератор. Зверніть увагу, що, як двигун, цей тип машини виробляє крутний момент тільки тоді, коли він працює на синхронній швидкості.
- 9.10: Виразні полюсні машини - теорія двох реакцій
- Поки ми описували те, що називають машинами «круглим ротором», в яких реактивний опір статора не залежить від положення ротора.