При желании синхронный генератор может исполнять роль электрического двигателя. Такой двигатель также будет носить название синхронного. Наиболее часто встречаются электродвигатели с тремя фазами. Устройство синхронного двигателя основано на том, что в его статоре обмотка запитана от трехфазного переменного тока, в то время, как обмотка ротора подключена к постоянному напряжению. Трехфазный переменный ток вызывает в обмотках статора вращающееся магнитное поле, скорость вращения которого находится в зависимости количества полюсов статора и частоты переменного тока.
Принцип работы
Если в обмотку ротора включен постоянный ток, то ротор не будет вращаться, поскольку он не может трогаться самостоятельно. Это связано с тем, что магнитное поле статора не может в одно мгновение обеспечить синхронную скорость ротора и привести его во вращающееся состояние. У любого ротора относительно большая масса и инерция, поэтому, он и не может самостоятельно тронуться с места. Для того, чтобы запустить синхронный электродвигатель, применяются специальные устройства.
Ценным качеством синхронного двигателя служит небольшое потребление реактивного тока, а в процессе работы он начинает отдавать реактивный ток в сеть. Таким образом, при механической нагрузке, двигатель одновременно становится генератором реактивной мощности или реактивного тока. Этот факт приобретает особое значение, когда рядом с синхронным электродвигателем расположен трансформатор или асинхронный двигатель, потребляющий реактивную мощность. В этом случае отпадает необходимость забирать реактивный ток с электростанции, отчего происходит уменьшение тока в проводах.
Пусковые устройства для синхронных двигателей
Следует отдельно остановиться на пусковом устройстве. В результате работы этого устройства значительно снижается пусковой ток и облегчается пуск агрегата. Само устройство пуска работает в общей связке двигатель-трансформатор. Необходимо учитывать отсутствие у синхронного двигателя пускового момента, связанного с изменением направления магнитного вращающего момента, воздействующего на неподвижный ротор. Повышенная инерционность не позволяет ротору сдвинуться с места и развить нужное количество оборотов.
В настоящее время запуск синхронного электродвигателя осуществляется с помощью асинхронного пуска. Для этого используется короткозамкнутая дополнительная обмотка, укладываемая в пазы полюсов ротора. В этой обмотке под воздействием вращающегося магнитного поля, происходит индукция вихревых токов, приводящая к образованию асинхронного электромагнитного момента, который и вызывает вращение ротора.
Само устройство синхронного двигателя позволяет использовать его в самых различных вариантах. Он используется в тех областях, где другие варианты просто неприемлемы.
