CCI20111111159

)

dwubiegunowej maszyny synchronicznej dokonało pełnego obrotu. A zatem liczba n obrotów na sekundę wirującego poła magnetycznego liczbowo będzie równa częstotliwości prądu f, a na minutę wyniesie 60 f.

Uzwojenie stojana można wykonać w ten sposób, że liczba biegunów wirującego pola magnetycznego wyniesie 4, 6, 8 itd. Rys. 13-8 przedstawia schemat uzwojenia stojana, w którym przy przepływie prądu wytwarza się pole wirujące o sześciu biegunach magnetycznych, czyli o 3 parach biegunów.

Rys. 13-8. Przekrój przez uzwojenie stojana trójfazowej maszyny synchronicznej wytwarzającej sześciobiegunowe wirujące pole magnetyczne

Rys. 13-9. Wirnik w wirującym

polu magnetycznym:

1 — /kierunek obrotu pola wirującego, 2 — siła działająca na elektromagnesy (wirnik) i ich kieru-

nek obrotu

W ipolu wirującym stojana zasilanego prądem trójfazowym wiruje magneśnica o odpowiedniej liczbie wzbudzonych biegunów magnetycznych. Wirowanie to następuje wskutek wzajemnego przyciągania się równoimiennych biegunów magneśnicy i pola wirującego. Przebieg tego obracania przedstawia rys. 13-9 silnika o p — 1: biegun północny N wirnika jest stale sprzęgnięty siłą wzajemnego przyciągania z biegunem południowym S wirującego pola magnetycznego, a S wirnika przez N pola wirującego. W ten sposób wirujące pole magnetyczne pociąga za sobą wirnik. Prędkość obrotowa wirnika jest dokładnie równa liczbie obrotów na minutę pola wirującego, czyli obraca się on synchronicznie

z wirującym polem magnetycznym, jednak względem biegunów pola wirującego odnośne bieguny wirnika spóźniają się o pewien kąt a tym większy, im większe jest obciążenie silnika. Pomimo to silnik synchroniczny ma stałą prędkość obrotową niezależną od obciążenia.

Wadą silników synchronicznych jest brak w nich momentu rozruchowego. Jeśli silnik synchroniczny przyłączymy do sieci, to pomimo wytworzenia się w nim wirującego pola magnetycznego silnik nie ruszy. Pochodzi to stąd, że na nieruchome magnesy wirnika o znacznej masie (i bezwładności) działają siły magnetyczne o szybko zmieniających się zwrotach. Jeżeli w pewnej chwili nad północnym biegunem wirnika znajduje się biegun południowy pola wirującego i siła działająca na ten biegun ma zwrot zgodny z kierunkiem wirowania pola magnetycznego, to po chwili zanim wirnik ruszy, już nadchodzi biegun północny pola wirującego i zwrot siły zmienia się na przeciwny. Aby nadać silnikowi synchronicznemu rozruch, należy jego wirnik wprowadzić w ruch obrotowy za pomocą silnika pomocniczego, wzbudzić wzbudnicę i elektromagnesy oraz doprowadzić je do synchronicznej prędkości

obrotowej |n=    ^czyli zsynchronizować z siecią tak samo, jak

się synchronizuje prądnice. Dla doprowadzenia silnika synchronicznego do synchronicznej prędkości obrotowej stosuje się nieraz specjalne silniki dodatkowe (najczęściej asynchroniczne).

Coraz częściej jednak ma zastosowanie rozruch asynchroniczny silników synchronicznych. Wymaga on uwzględnienia w silnikach specjalnej konstrukcji, polegającej na tym, że w biegunach wirnika w specjalnych żłobkach umieszcza się uzwojenie dodatkowe w postaci prętów miedzianych lub aluminiowych zwartych z obu stron wirnika pierścieniami.

Uzwojenie to podczas rozruchu wywołuje moment rozruchowy, podobnie jak się to dzieje w silnikach asynchronicznych. Pod wpływem tego momentu rozruchowego silnik osiąga prędkość obrotową nieco mniejszą od synchronicznej. Po włączeniu prądu stałego, wzbudzającego uzwojenia biegunów magnetycznych silnika, osiąga on prędkość synchroniczną.

Dopiero po tych złożonych czynnościach rozruchowych można silnik synchroniczny obciążyć. Po obciążeniu silnika synchronicz-

319