Синхронные электродвигатели - источник ёмкостной нагрузки

Синхронные электрические машины в большей степени мало распространены в современном мире больших мощностей и производительных электроустановок. Основное их применение это в качестве источников механической энергии на компрессорных электроустановках, а также в качестве компенсаторов реактивной мощности, что применялось в промышленности ранее.

 

К достоинству синхронных двигателей стоит отнести тот факт, что их производительность можно регулировать за счёт изменения магнитного поля излучаемого индуктором (ротором). А также тот факт, что они позволяют компенсировать индуктивные составляющие реактивной энергии. Происходит данный эффект только в том случае когда синхронный двигатель работает с перевозбуждением или на холостом ходу. Именно тогда синхронный двигатель потребляет из сети в большей степени ёмкостный ток, который при повсеместной индуктивной нагрузке нивелирует потребление реактивной мощности целым предприятием.

По своей конструкции он представляет из себя подобие асинхронного двигателя, только с явными доработками. Так в статоре, зачастую располагается якорь, а в роторе индуктор, который может быть как явнополюстным, так и неявнополюстным. Основное отличие данных конструкций ротора заключается в наличии явновыраженных полюсов электромагнитов при явнополюсной конструкции, которая в большей степени применима для тихоходных синхронных электродвигателей. В синхронных двигателях индуктор конструктивно представляет собой ротор асинхронного электродвигателя, но только с токопроводниками заложенными в пазы на определённом участке. Таким образом, создаётся в индукторе электромагнитные полюса в строго определённом промежутке и количестве, которое зависит, прежде всего, от количества полюсов, а следовательно и от оборотов электродвигателя.

Наиболее часто синхронные электродвигатели применяются в достаточно мощных электроустановках, номинальной мощностью более 300 кВт. Что связано с необходимостью иметь дополнительные источники постоянного тока, который создаёт магнитное поле в индукторе. Именно сцепление магнитного поля индуктора, которое не меняется по направлению, с вращательным магнитным полем якоря (статора), создаваемое трёхфазными токопроводниками проложенными в статоре и приводят к возникновению вращательного движения якоря (индуктора). Для того чтобы запустить достаточно мощные электродвигатели данной конструкции применяется Асинхронный пуск, когда обмотка индуктора закорачивается до того момента пока синхронный двигатель не наберёт 95% своих номинальных оборотов. После чего подключается возбуждение в цепь индуктора, благодаря которому есть возможность регулировать нагрузку на валу синхронного электродвигателя.

Кроме данных схем применимых в синхронных электродвигателях, существуют микромашины, которые в качестве источника постоянного магнитного поля применяют постоянные магниты. Но зачастую данные синхронные двигатели имеют малые размеры, так как достаточно большого магнитного поля при помощи постоянных магнитов создать нельзя.

Наряду с тем, что синхронные двигатели распространены в большей степени в оборудовании на большую мощность и имеют сложную систему управления и возбуждения, они встречаются не очень часто. Но как генератор, данные синхронные машины просто идеальный вариант, из-за чего они и используются повсеместно на электростанциях самых разных мощностей и типов до настоящего времени. И их актуальность применения в генераторных установках не утратится ещё долгие годы.