34. Принцип действия синхронного генератора.

В генераторах обмотка состоит  из большого   числа   проводов, которые, соединяясь между собой, образуют витки и катушки. Про­стейшим генератором может быть виток из провода / и 2, вращаю­щийся в магнитном поле (рис. 125). Магнитное поле возбуждается I током обмотки   возбуждения,   помещенной   на   полюсах   статора N —S.

При вращении витка проводники 1 и 2 пересекают магнитные линии магнитного поля полюсов N — S, вследствие  чего  в  витке будет индуктироваться э. д. с.

Концы витка соединены с кольцами 3, вращающимися вместе с витком. Если на кольцах поместить неподвижные щетки и соединить их с приемником электрической энергии, то по замкнутой цепи, состоящей из витка, колец, щеток и приемника энер­гии, потечет электрический ток под дей­ствием э. д. с, созданной в витке.

Полученная в таком простейшем гене­раторе э. д. с. будет непрерывно изменять-

ся в зависимости от положения витка в магнитном поле. В момент изображенный на рис. 125, проводники 1 и 2 находятся под середи­нами полюсов и при вращении витка пересекают в единицу време­ни наибольшее число магнитных линий магнитного поля. Следова­тельно, в данный момент индуктируемая в витке э. д. с. будет иметь наибольшее значение.

В дальнейшем при повороте витка изменится число магнитных линий магнитного поля, пересекаемых в единицу времени провод­никами 1 и 2. В момент, соответствующий повороту витка на 90° в пространстве, проводники витка будут перемещаться в вертикаль­ном направлении, совпадающем с направлением магнитных линий магнитного поля. Следовательно, проводники 1 и 2 не пересекают магнитных линий и э.д. с. в витке равна нулю.

При повороте витка на угол, больший 90°, изменится направ­ление перемещения этих проводников в магнитном поле, а следо­вательно и направление э. д. с, индуктируемой в витке.

Если магнитное поле между полюсами N и S распределяется равномерно, то э. д. с. будет меняться во времени синусоидально. За один оборот витка в пространстве э.д.с, индуктируемая в нем, претерпевает один период изменения.

Если виток вращается при помощи какого-либо первичного двигателя с постоянным числом оборотов п в минуту, то в этом витке индуктируется переменная э. д. с. с частотой

 

35. Магнитное поле и параметры обмотки якоря синхронного генератора.

При наличии тока в обмотке якоря синхронной машины возникает магнитное поле, действие которого на магнитное поле обмотки возбуждения называется реакцией якоря.

Индуктор (ротор) явнополюсной машины имеет магнитную несимметрию вследствие большого магнитного сопротивления междуполюсного промежутка (поперечная ось q). Кроме того, ротор синхронной машины (как явнополюсной, так и неявнополюсной) имеет и электрическую несимметрию, так как ось обмотки возбуждения каждого полюса расположена только по продольной оси d.

Ввиду наличия магнитной несимметрии у явнополюсного индуктора возникает необходимость рассматривать действие реакции якоря по продольной и поперечной осям в отдельности. Метод такого рассмотрения называется методом или теорией двух реакций. При этом предполагается, что магнитные потоки, действующие по поперечной оси, не влияют на значение потоков, действующих по продольной оси, и наоборот.