396944923

I„c) w uzwojeniach, które wzbudzają pole magnetyczne reprezentowane przez przepływ ©„. Pole twornika (skutek) oddziaływuje na pole magneśnicy (przyczynę) - zjawisko to nazywamy oddziaływaniem/reakcją twornika. Zjawisko to jest charakterystyczne dla MS i ma istotny wpływ na charakterystyki ruchowe maszyny. Stąd ważne jest zrozumienie aspektów fizycznych - relacji przestrzenno-czasowych - tego zjawiska dla różnych stanów obciążenia/pracy MS.

Dla stanu obciążenia maszyny wektory obu przepływów zmieniają położenie względem siebie -położenie zależy od charakteru obciążenia (przykładowe położenie ilustruje rys. 1.2b). Powstaje pewien przepływ wypadkowy w maszynie, który jest warunkiem wytwarzania użytecznego momentu obrotowego - elektromechanicznego przetwarzania energii.

Miarą wzajemnego położenia wektorów ©/ i 0_O jest kąt y- nazywanym kątem momentu, gdyż moment elektromagnetyczny jest funkcją tego kąta. Dla pewnych wartości charakterystycznych tego kąta x = 0 lub y = n\ moment elektromagnetyczny jest równy zero: płyną prądy w uzwojeniach maszyny a maszyna nie generuje momentu obrotowego. Cecha ta jest szczególna dla maszyny synchronicznej¹.

Wzbudzanie wirującego przepływu pola twornika w MS związane jest z metodą elektromagnetyczną wzbudzania pola wirującego przez nieruchome uzwojenie wielofazowe. Warunki wytwarzania pola wirującego, w szczególności pola kołowego, i związane z tym zależności analityczne podajemy w załączniku do e-skryptu.

Uwaga:

Zasadą pracy ustalonej maszyny synchronicznej jest ruch synchroniczny pola twornika ©„ i pola wzbudnika/magneśnicy ©/ - ruch synchroniczny obu pól oznacza, że oba pola są nieruchome względem siebie.

Wzajemne położenie pól (wektorów pól) zależy od charakteru pracy MS (prądnica lub silnik) oraz od charakteru obciążenia (czynne, czynno-indukcyjne, czynno-pojemnościowe).

Ruch synchroniczny oba pól jest warunkiem generacji użytecznej mocy elektrycznej -użytecznego momentu elektromagnetycznego.

Prędkość obrotowa wirnika określa częstotliwość napięcia na zaciskach twornika:

(I-D

(1.2) gdzie:

firm ' Prędkość kątowa mechaniczna wirnika (nazywana także prędkością synchroniczną -oznaczoną zwykle symbolem fl_s) [rad mechaniczne/s];

4

1

Do wyjaśnienia tego efektu można się posłużyć następującym analogiem: układem dwóch magnesów trwałych umieszczonych koncentrycznie względem siebie. Naturalnym stanem układu jest stan, kiedy osie magnetyczne obu magnesów się pokryją: nastąpi sparowanie biegunów - S (stojan)-N (wirnik) oraz N (stojan)-S (wirnik). Efektem przesunięcia osi magnetycznych jest generacja momentu - moment jest przeciwnie skierowany do wzrostu kąta T_e--y . Analogiem mechanicznym jest wirnik połączony z sprężyną spiralną.