к какому источнику электрической энергии подключается обмотка статора синхронного двигателя

Механическая характеристика двигателя постоянного тока последовательного возбуждения

Синхронные компенсаторы, использующиеся для улучшения коэффициента мощности промышленных сетей, потребляют из сети

а) индуктивный ток б) реактивный ток

в) активный ток г) емкостный ток

8.Каким должен быть зазор между ротором и статором синхронного генератора для обеспечения синусоидальной формы индуцируемой ЭДС?

а) Увеличивающимся от середины к краям полюсного наконечника б) Уменьшающимся от середины к краям полюсного наконечника

в) Строго одинаковым по всей окружности ротора

г) Зазор должен быть 1- 1,5 мм

9. С какой частотой вращается магнитное поле обмоток статора синхронного генератора, если в его обмотках индуцируется ЭДС частотой 50Гц, а индуктор имеет четыре пары полюсов?

а) 3000 об/мин б) 750 об/мин

в) 1500 об/мин г) 200 об/мин

10. Синхронные двигатели относятся к двигателям:

а) с регулируемой частотой вращения

б) с нерегулируемой частотой вращения

в) со ступенчатым регулированием частоты вращения

г) с плавным регулированием частоты вращения

11. К какому источнику электрической энергии подключается обмотка статора синхронного двигателя?

а) К источнику трёхфазного тока б) К источнику однофазного тока

в) К источнику переменного тока г) К источнику постоянного тока

12. При работе синхронной машины в режиме генератора электромагнитный момент является:

а) вращающим б) тормозящими

в) нулевыми г) основной характеристикой

13. В качестве, каких устройств используются синхронные машины?

а) Генераторы б) Двигатели

в) Синхронные компенсаторы г) Всех перечисленных

14. Турбогенератор с числом пар полюсов p=1 и частотой вращения магнитного поля 3000 об/мин. Определить частоту тока.

15.Включения синхронного генератора в энергосистему производится:

а) В режиме холостого хода б) В режиме нагрузки

в) В рабочем режиме г) В режиме короткого замыкания

Раздел 10 «Электропривод»

а) Мягкая б) Жесткая

в) Абсолютно жесткая г) Асинхронная

2.Электроприводы крановых механизмов должны работать при:

а) Переменной нагрузке б) Постоянной нагрузки

в) Безразлично какой г) Любой

3. Электроприводы насосов, вентиляторов, компрессоров нуждаются в электродвигателях с жесткой механической характеристикой. Для этого используются двигатели:

а) Асинхронные с контактными кольцами б) Короткозамкнутые асинхронные

в) Синхронные г) Все перечисленные

4.Сколько электродвигателей входит в электропривод?

в) Несколько г) Количество электродвигателей зависит от типа электропривода

5. В каком режиме работают электроприводы кранов, лифтов, лебедок?

а) В длительном режиме б) В кратковременном режиме

в) В повторно- кратковременном режиме г) В повторно- длительном режиме

6.Какое устройство не входит в состав электропривода?

а) Контролирующее устройство б) Электродвигатель

в) Управляющее устройство г) Рабочий механизм

7.Электроприводы разводных мостов, шлюзов предназначены для работы:

а) В длительном режиме б) В повторно- кратковременном режиме

в) В кратковременном режиме г) В динамическом режиме

8. Какие функции выполняет управляющее устройство электропривода?

а) Изменяет мощность на валу рабочего механизма

б) Изменяет значение и частоту напряжения

в) Изменяет схему включения электродвигателя, передаточное число, направление вращения г) Все функции перечисленные выше

9.При каком режиме работы электропривода двигатель должен рассчитываться на максимальную мощность?

а) В повторно- кратковременном режиме б) В длительном режиме

в) В кратковременном режиме г) В повторно- длительном режиме

10. Какие задачи решаются с помощью электрической сети?

а) Производство электроэнергии б) Потребление электроэнергии

в) Распределение электроэнергии г) Передача электроэнергии

Раздел 1 «Электростатика»

Раздел 2 «Постоянный электрический ток»

Раздел 3 «Магнетизм»

Раздел 4 «Переменный электрический ток»

Раздел 5 «Трехфазный ток»

Раздел 6 «Техника безопасности»

Раздел 7 «Трансформаторы»

Раздел 8 «Асинхронные машины»

Раздел 9 «Синхронные машины»

Источник

Управление

106. 9. К какому источнику электрической энергии подключается обмотка статора синхронного двигателя?

А) К источнику постоянного тока.

С) К источнику трехфазного тока

Д) К источнику переменного тока

Е) Нет правильного ответа

В) С регулируемой частотой скорсти

С) с нерегулируемой частотой вращения;

Д) со ступенчатым регулированием частоты вращения

Е) Нет правильного ответа

108. Для электропривода крановых механизмов используются электродвигатели постоянного тока:

А) параллельного возбуждения;

В) последовательного возбуждения;

С) смешанного возбуждения.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

109 Как организовано электроснабжение потребителей первой категории?

. А) От одной электрической сети.

. В) От двух независимых сетей с автоматическим включением резервного источника питания

С) От автономного источника питания.

Е) нет правильного ответа

110. С какой целью асинхронный двигатель с фазным ротором снабжают контактными кольцами и щетками?

А )Для соединения ротора с регулировочным реостатом.

В) Для соединения статора с регулировочным реостатом.

С). Для подключения двигателя к сети.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

111. Чему равен КПД асинхронного двигателя, работающего в режиме холостого хода?

Е) 60
112. Механическая характеристика синхронного двигателя является:

С) абсолютно жесткой.

Д) абсолютно мягкой

Е) нет правильного ответа

113.Каково назначение реостата в цепи возбуждения генератора постоянного тока

А) Регулировать напряжение на зажимах генератора.

В) Регулировать скорость вращения якоря генератора.

С) Регулировать ток нагрузки.

Д) Ограничивать пусковой ток.

об/мин. Определить скольжения s.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа
115.. Каким должен быть зазор между ротором и статором синхронного генератора для обеспечения синусоидальной

формы индуцируемой ЭДС?

А) Увеличивающимся от середины к краям полюсного наконечника.

В). Уменьшающимся от середины к краям полюсного наконечника.

С) Строго одинаковым по всей окружности ротора

. Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

116. Почему сердечник якоря машины постоянного тока набирают из листов электротехнической стали,

изолированных между собой?
А) Для уменьшения потерь мощности от перемагничивания и вихревых токов.

В) Из конструктивных соображений.

С). Для уменьшения магнитного сопротивления потоку возбуждения.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

117.. Сколько электродвигателей входит в электропривод?

С).Количество электродвигателей зависит от типа электропривода

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа.

118. С какой целью асинхронный двигатель с фазным ротором снабжают контактными кольцами и щетками?

. А) Для соединения ротора с регулировочным реостатом.

В) Для соединения статора с регулировочным реостатом.

С) Для подключения двигателя к электрической сети.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

119. К какому источнику электрической энергии подключается обмотка статора синхронного двигателя?

А) К источнику постоянного тока.

. В) К источнику однофазного переменного тока.

С) К источнику трехфазного тока.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

Е) нет правильного ответа

121. Сколько лет уже используется асинхронная машина

Е) нет правильного ответа

1) Это герметизированный контакт.

2) Это магнитоуправляемый контакт.

управляемый собственным или внешним магнитным потоком

123. Для чего нужна дугогасительная камера в контакторе?

А) Для охлаждения электрической дуги.

В) Для гашения электрической дуги.

С) Для удлинения длины дуги под воздействием электромагнитной си-

Д) Для удлинения и охлаждения электрической дуги

Е) нет правильного ответа

124. Что такое позистор?

А) Это терморезистор из сегнетоэлектрических растворов на основе ти-

таната бария с положительным температурным коэффициентом со-

В) Это терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом

С) Это терморезистор, имеющий две ветви зависимости сопротивления

от температуры, соответствующие разным температурным коэффи-

циентам сопротивления, пересечение которых соответствует пре-

дельной температуре нагрева, при которой защищаемое электрообо-

Д) выше перечисленные

Е) нет прваильного ответа

125. Для чего нужна система магнитного дутья в контакторе?

А) Для охлаждения электрической дуги.

В) Для гашения электрической дуги.

С) Для разрыва силовой электрической цепи.

Д) Для разрыва электрической цепи управления контактором

Е) нет правильного ответа

126. Какие дугогасительные камеры наиболее эффективны?

С) Многократные щелевые.

Е) нет правильного ответа

127. Для предотвращения обратного «забрасывания» дуги в контакторе пе-

ременного тока необходимо:

А) Уменьшать число витков обмотки системы.

В) Уменьшать сечение магнитопровода системы.

С) Уменьшать воздушный зазор магнитопровода системы.

Д) Увеличивать щель дугогасительной камеры.

Е) Уменьшать потери в стали магнитопровода системы магнитного ду-

128. Какую роль выполняет немагнитная прокладка на якоре электромагнита

контактора постоянного тока?

В) Уменьшает воздушный зазор.

С) Уменьшает ход якоря.

Д) Уменьшает залипание якоря.

Е) нет правильного ответа

129. Какую роль выполняют большие контакты в контакторе?

А) Коммутируют цепь управления.

В) Коммутируют силовую цепь.

С) Коммутируют цепи управления и силовую.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

41.. Какой командоаппарат имеет большее количество контактов?

В) Путевой выключатель.

С) Блокировочный выключатель.

Е) нет правильного ответа

130. В контакторах и пускателях при малых воздушных зазорах целесооб-

разно применять электромагниты типов:

А) Броневой (соленоидный).

Е) нет правильного ответа

131. В чем основное преимущество жидкометаллического контактора перед

А) Отпадает необходимость в создании контактного нажатия для обес-

печения малого переходного сопротивления.

С) Отсутствие возвратной пружины.

Д) Проще устройство.

Е) нет праильного ответа

132. В чем основной недостаток жидкометаллического контактора перед

А) Сложность конструкции.

В) Необходимость резервуара для жидкого металла.

С) Ослабление мероприятий по гашению электрической дуги.

Е) нет правильного ответа

133. Что такое синхронный контактор?

А) Это устройство, имеющее главные контакты и вспомогательные.

В) Это устройство, в котором вспомогательные контакты приводятся в

С) Это контактор, в котором вспомогательные контакты разрывают си-

ловую электрическую цепь после размыкания главных контактов пе-

ред нулевым значением переменного тока разрываемой цепи.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

134. Что такое гибридный контактор?

А) Это контактный аппарат с полупроводниковой приставкой, шунти-

рующей главные контакты и предназначенной для улучшения про-

цессов коммутации тока.

В) Это устройство с главными и жидкометаллическими вспомогатель-

С) Это устройство с жидкометаллическими главными и вспомогательными устройствами

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

135. Какое название носит система электропривод

Д) Выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

136.Какой характер носить собой управляемый выпрямитель

Е) нет правильного ответа

А) К источнику постоянного тока.

В) К источнику однофазного переменного тока

С) К источнику трехфазного тока

Д) К источнику переменного тока

Е) Нет правильного ответа

А) с регулируемой частотой вращения

В) С регулируемой частотой скорсти

С) с нерегулируемой частотой вращения;

Д) со ступенчатым регулированием частоты вращения

Е) Нет правильного ответа

139. Для электропривода крановых механизмов используются электродвигатели постоянного тока:

А) параллельного возбуждения;

В) последовательного возбуждения;

С) смешанного возбуждения.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

140 Как организовано электроснабжение потребителей первой категории?

. А) От одной электрической сети.

. В) От двух независимых сетей с автоматическим включением резервного источника питания

С) От автономного источника питания.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

141. С какой целью асинхронный двигатель с фазным ротором снабжают контактными кольцами и щетками?

А )Для соединения ротора с регулировочным реостатом.

В) Для соединения статора с регулировочным реостатом.

С). Для подключения двигателя к сети.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

142. Чему равен КПД асинхронного двигателя, работающего в режиме холостого хода?

Е) 60
143. Механическая характеристика синхронного двигателя является:

С) абсолютно жесткой.

Д) абсолютно мягкой

Е) нет правильного ответа

144.Каково назначение реостата в цепи возбуждения генератора постоянного тока

А) Регулировать напряжение на зажимах генератора.

В) Регулировать скорость вращения якоря генератора.

С) Регулировать ток нагрузки.

Д) Ограничивать пусковой ток.

об/мин. Определить скольжения s.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа
146.. Каким должен быть зазор между ротором и статором синхронного генератора для обеспечения синусоидальной

формы индуцируемой ЭДС?

А) Увеличивающимся от середины к краям полюсного наконечника.

В). Уменьшающимся от середины к краям полюсного наконечника.

С) Строго одинаковым по всей окружности ротора

. Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

147. Почему сердечник якоря машины постоянного тока набирают из листов электротехнической стали,

изолированных между собой?
А) Для уменьшения потерь мощности от перемагничивания и вихревых токов.

В) Из конструктивных соображений.

С). Для уменьшения магнитного сопротивления потоку возбуждения.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

148.. Сколько электродвигателей входит в электропривод?

С).Количество электродвигателей зависит от типа электропривода

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа.

. С какой целью асинхронный двигатель с фазным ротором снабжают контактными кольцами и щетками?

. А) Для соединения ротора с регулировочным реостатом.

В) Для соединения статора с регулировочным реостатом.

С) Для подключения двигателя к электрической сети.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

150. К какому источнику электрической энергии подключается обмотка статора синхронного двигателя?

А) К источнику постоянного тока.

. В) К источнику однофазного переменного тока.

С) К источнику трехфазного тока.

Д) выше перечисленные

Е) нет правильного ответа

151.Сколько процентов асинхронных машин используется в производстве

Е) нет правильного ответа

152. Сколько лет уже используется асинхронная машина

Е) нет правильного ответа

1) Это герметизированный контакт.

2) Это магнитоуправляемый контакт.

3) Это контакт из плоских ферромагнитных пружин с инертным газом,

управляемый собственным или внешним магнитным потоком

154. Для чего нужна дугогасительная камера в контакторе?

А) Для охлаждения электрической дуги.

В) Для гашения электрической дуги.

С) Для удлинения длины дуги под воздействием электромагнитной си-

Д) Для удлинения и охлаждения электрической дуги

Е) нет правильного ответа

155. Что такое позистор?

А) Это терморезистор из сегнетоэлектрических растворов на основе ти-

таната бария с положительным температурным коэффициентом со-

А) Это терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом

С) Это терморезистор, имеющий две ветви зависимости сопротивления

от температуры, соответствующие разным температурным коэффи-

циентам сопротивления, пересечение которых соответствует пре-

дельной температуре нагрева, при которой защищаемое электрообо-

Д) выше перечисленные

Е) нет прваильного ответа

156. Для чего нужна система магнитного дутья в контакторе?

А) Для охлаждения электрической дуги.

В) Для гашения электрической дуги.

С) Для разрыва силовой электрической цепи.

Д) Для разрыва электрической цепи управления контактором

Е) нет правильного ответа

157. Какие дугогасительные камеры наиболее эффективны?

С) Многократные щелевые.

Е) нет правильного ответа

158. Для предотвращения обратного «забрасывания» дуги в контакторе пе-

ременного тока необходимо:

А) Уменьшать число витков обмотки системы.

В) Уменьшать сечение магнитопровода системы.

С) Уменьшать воздушный зазор магнитопровода системы.

Д) Увеличивать щель дугогасительной камеры.

Е) Уменьшать потери в стали магнитопровода системы магнитного ду-

159. Какую роль выполняет немагнитная прокладка на якоре электромагнита

контактора постоянного тока?

Источник

Что такое синхронный двигатель и как он работает?

В качестве устройства преобразования электрической энергии в механическую в промышленности и быту используется синхронный электродвигатель. В сравнении с другими типами электрических машин он получил меньшее распространение, но в отведенных сферах является незаменимым фаворитом. В чем особенность синхронных агрегатов и как их применяют на практике, мы рассмотрим в данной статье.

Устройство

Конструктивно синхронный электродвигатель состоит из неподвижного элемента, подвижной части, обмоток различного назначения, может комплектоваться коллекторным узлом. Далее рассмотрим каждую составляющую синхронного агрегата более детально на рабочем примере (рисунок 1).

Принцип работы

В основе работы синхронного электродвигателя лежит взаимодействие магнитного потока, генерируемого рабочими обмотками с постоянным магнитным потоком. Наиболее распространенной моделью синхронной электрической машины является вариант с рабочей обмоткой на статоре и обмоткой возбуждения на роторе.

Рис. 2. Принцип действия синхронного электродвигателя

Как видите на рисунке 2 выше, в обмотку статора подается трехфазное напряжение из сети, которое формирует переменное магнитное поле. На обмотки ротора электродвигателя подано постоянное напряжение, которое индуцирует такой же постоянный магнитный поток у полюсов. Для наглядности рассмотрим процесс на упрощенной модели синхронного агрегата (рисунок 3).

Рис. 3. Принцип формирования потоков в синхронной электрической машине

При подаче питания на фазные витки статора электродвигателя первый пик амплитуды тока и ЭДС взаимоиндукции приходиться на фазу A, затем B и фазу C.

На графике показана периодичность чередования кривых в зависимости от времени:

Оборот поля статора происходит в течении периода, а за счет того, что ротор обладает собственным электромагнитным усилием постоянным во времени, то он синхронно следует за движением переменного магнитного поля, вращаясь вокруг заданной оси. В результате такого вращения происходит синхронное движение ротора вслед за сменой амплитуды ЭДС в витках рабочих обмоток, за счет этого явления электродвигатель и получил название синхронного. Наличие отдельного питания отразилось и на схематическом обозначении таких электрических машин (рисунок 4) в соответствии с ГОСТ 2.722-68.

Рис. 4. Схематическое обозначение синхронного электродвигателя

Отличие от асинхронного двигателя

Основным отличием синхронного электродвигателя от асинхронного заключается в принципе преобразования электрической энергии в механическое вращение. У синхронного электродвигателя процесс вращения ротора идентичен вращению рабочего электромагнитного поля, вырабатываемого трехфазной сетью. А вот у асинхронного рабочее поле самостоятельно наводит ЭДС в роторе, которая уже затем вырабатывает собственный поток взаимоиндукции и приводит вал во вращение. В результате чего асинхронные электрические машины получают разность во вращении рабочего поля и нагрузки на валу, что выражается физической величиной – скольжением.

В работе классические модели асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором:

В некоторой степени эти недостатки преодолевает асинхронный двигатель с фазным ротором, но в полной мере избавиться от недостатков получается лишь синхронному агрегату.

Рис. 5. Отличие асинхронного от синхронного электродвигателя

Разновидности

В современной промышленности и бытовых приборах синхронные электродвигатели используются для решения самых разнообразных задач. Как результат, существенно разнятся и их конструктивные особенности. На практике выделяют несколько критериев, по которым разделяются виды синхронных агрегатов. В соответствии с ГОСТ 16264.2-85 могут подразделяться по таким техническим характеристикам:

В зависимости от способа получения поля ротора выделяют такие типы синхронных электродвигателей:

С реактивным ротором — конструкция выполнена таким образом, что в его сердечнике происходит преломление магнитных линий, приводящее всю конструкцию в движение (см. рисунок 7). Под воздействием силового поля поперечные и продольные составляющие в роторе не равны за счет чего пластины поворачиваются вслед за полем.

Рис. 7. Пример реактивного ротора

В зависимости от наличия полюсов все синхронные электродвигатели можно подразделить на:

В зависимости от расположения рабочих обмоток различают прямые (на статоре) и обращенные (рабочие обмотки на роторе).

Режимы работы

Большинство электрических машин обладают обратимой функцией, не составляют исключения и синхронные агрегаты. Их также можно использовать в качестве электрического привода или в качестве генератора, вырабатывающего электроэнергию. Оба режима отличаются способом воздействия на электрическую машину – подачу напряжения на рабочие обмотки или приведение в движение ротора за счет механического усилия.

Генераторный режим

Для производства электроэнергии в сеть используются именно синхронные генераторы. В большинстве случаев для этой цели используются электрические машины с фазными обмотками на статоре, что существенно упрощает процесс съема мощности и дальнейшей передачи ее в сеть. Физически генерация происходит при воздействии электромагнитного поля обмотки возбуждения синхронного генератора с обмотками статора. Силовые линии поочередно пересекают фазные витки и наводят в них ЭДС взаимоиндукции, в результате чего на клеммных выводах возникает напряжение.

Частота получаемого напряжения напрямую зависит от скорости вращения вала и вычисляется по формуле:

где n – скорость вращения вала, измеряемая в оборотах за минуту, p – количество пар полюсов.

Синхронный компенсатор

В виду физических особенностей синхронного электродвигателя при холостом ходе аппарата он потребляет из сети реактивную мощность, что позволяет существенно улучшить cosφ системы, практически приближая его к 1.На практике режим синхронного компенсатора используется как для улучшения коэффициента мощности, так и для стабилизации параметров напряжения сети.

Двигательный режим

В синхронной машине двигательный режим осуществляется при подаче рабочего трехфазного напряжения на обмотки якоря. После чего электромагнитное поле якоря начинает толкать магнитное поле ротора, и вал приходит во вращение. Однако на практике двигательный режим осуществляется не так просто, так как мощные агрегаты не могут самостоятельно набрать необходимый ресурс скорости. Поэтому во время запуска используют специальные методы и схемы подключения.

Способы пуска и схемы подключения

Для запуска синхронного электродвигателя требуется дополнительное поле, независимое от воздействия сети. В то же время, на стартовом этапе запуск представляет собой асинхронный процесс, пока агрегат не достигнет синхронной скорости.

Рис. 8. Схема пуска синхронного двигателя

При подаче напряжения на якорь возникает ток в его обмотках и генерация ЭДС в железе ротора, который обеспечивает асинхронное движение до того момента, пока не начнется питание обмоток возбуждения.

Еще одним распространенным вариантом пуска является использование дополнительных генераторов, которые могут располагаться на валу или устанавливаться отдельно. Такой метод обеспечивает дополнительное стартовое усилие за счет стороннего крутящего момента.

Рис. 9. Генераторный способ пуска синхронного двигателя

Как видите на рисунке 9, начальное вращение мотора М осуществляется за счет генератора G, который призван вывести устройство на подсинхронную скорость. Затем генератор выводится из рабочей цепи путем размыкания контактов КМ или автоматически при установке рабочих характеристик. Дальнейшее поддержание синхронного режима происходит за счет подачи постоянного напряжения в обмотку возбуждения.

Помимо этого на практике используется схема пуска с полупроводниковыми преобразователями. На рисунке 10 приведен способ тиристорного преобразователя и с установкой вращающихся выпрямителей.

Рис. 10. Тиристорная схема пуска синхронного двигателя

В первом случае запуск синхронного электродвигателя характеризуется нулевым напряжением от преобразователя UD. За счет ЭДС скольжения через стабилитроны VD осуществляется открытие тиристоров VS. В цепь обмотки возбуждения вводится резистор R, предназначенный для предотвращения пробоя изоляции. По мере разгона электродвигателя ЭДС скольжения пропорционально снизится и произойдет запирание стабилитронов VD, цепочка заблокируется, и обмотка возбуждения получит питание постоянным напряжением через UD.

Применение

Область применения синхронных электрических машин охватывает производство электрической энергии на электростанциях. По видам генераторы подразделяются на турбинные, дизельные и гидравлические, в зависимости от способа приведения их во вращение.

Также их используют в качестве электродвигателей, которые могут переносить существенные перегрузки в процессе эксплуатации. Такие двигатели устанавливаются на вентиляторах, компрессорах, силовых агрегатах и прочем оборудовании. Отдельная категория электродвигателей применяется в точном оборудовании, где важна синхронизация операций и процессов.

Преимущества и недостатки

К преимуществам такого электродвигателя следует отнести:

Среди недостатков синхронных электродвигателей выделяют:

Источник