CCI20111111156

Prądnice szybkobieżne są napędzane przez turbiny parowe; nazywa się je również turboprądnicami albo turbogeneratorami. Ich prędkość obrotowa wynosi najczęściej 3000 obr/min, rzadziej 1500 obr/min. Prądnice szybkobieżne przy 3000 obr/min mają 1 parę biegunów magnetycznych, a przy 1500 obr/min — 2 pary biegunów. W dwubiegunowych prądnicach stosuje się magneśnice z tzw. biegunami utajonymi. Rys. 13-2 przedstawia schemat budowy prądnicy o dwóch biegunach utajonych. Magneśnicą jest osadzony na wale walec z blach stalowych ze żłobkami, w których umieszcza się uzwojenie wzbudzające. Na schemacie jest

Rys. 13-2. Rozkład strumienia magnetycznego w dwubiegunowej prądnicy synchronicznej:

2 — rdzeń twornika, 2 — magne-śnica, 3 — żłobki uzwojenia ma-gneśnicy, 4 — uzwojenie wzbudzające

przedstawiony przebieg linii magnetycznych strumienia wytworzonego przez bieguny magnetyczne magneśnicy. Moc prądnic synchronicznych podaje się w jednostkach mocy pozornej, czyli w kVA. Prądnice synchroniczne buduje się przeważnie na duże moce 25 OOO-hlOO 000 kVA.

Stojan maszyny synchronicznej składa się z kadłuba i twornika. Kadłub jest najczęściej wykonywany w postaci odlewu żeliwnego, w którym jest umocowany twornik składający się z rdzenia z blach stalowych grubości 0,5 mm, wzajemnie odizolowanych. Wewnętrzna powierzchnia twornika ma żłobki, w których jest umieszczone uzwojenie twornika prądnicy.

Podobnie jak w maszynach prądu stałego, uzwojenie prądnicy synchronicznej składa się ze zwojów wielozwojnych, wykonanych z izolowanych drutów lub prętów miedzianych. Rozpiętość ze-zwoju jest równa podziałce biegunowej (p. § 12.1).

W prądnicy trójfazowej synchronicznej w żłobkach twornika umieszczone są trzy uzwojenia. Rys. 13-3 przedstawia rozwinięty schemat uzwojenia czterobiegunowej prądnicy synchronicznej o 24 żłobkach. Początki uzwojeń poszczególnych faz oznaczone literami A, B i C są przesunięte względem siebie o 2/3 podziałki

Rys. 13-3. Schemat rozwinięty uzwojenia twornika czterobiegunowej prądnicy synchronicznej

biegunowej. Tak samo są przesunięte końce uzwojeń A_lt B₁, Cj. Na każdy biegun magnetyczny w każdej fazie uzwojenia przypadają po dwa zwoje.

W prądnicach uzwojenia poszczególnych faz łączy się w gwiazdę.

13.2. Praca prądnic synchronicznych

Po uruchomieniu prądnicy synchronicznej za pomocą silnika napędowego (np. turbiny parowej lub wodnej) doprowadza się prędkość obrotową do wartości odpowiadającej częstotliwości sieciowej 50 Hz, wzbudza się następnie wzbudnicę, uzyskując na jej zaciskach odpowiednie napięcie, pod jakim ma się znajdować obwód uzwojenia elektromagnesów prądnicy. Za pomocą regulatora w obwodzie wzbudzenia (rys. 13-4) prądnicy doprowadza się napięcie do wartości znamionowej i teraz dopiero można za po-mocącą wyłącznika przyłączyć prądnicę do szyn zbiorczych, ale pod warunkiem, że nie są one pod napięciem.

Z chwilą obciążenia prądnicy prąd płynący przez jej uzwojenie spowoduje w nim spadki napięcia czynny i bierny. Przy tym ze względu na dużą indukcyjność uzwojenia spadek napięcia bierny będzie większy od czynnego. Wystąpi również zjawisko oddziały-

313