Machines Synchrones et Asynchrones : Principes et Fonctionnement
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machines asynchrones
moteur à induction triphasé
Principe de fonctionnement
Fondamentalement, une phase d'induction à moteur unique comporte un rotor en cage semblable à celle des moteurs triphasés et un stator qui a une seule phase AC enroulement alimenté. Constryen avec des pouvoirs généralement moins de 1 ch et ils sont aussi appelés moteurs fractionnaires.
En introduisant un courant alternatif dans les enroulements du stator produit une force magnétomotrice dans le fossé. Cela produit un champ magnétique proportionnel à la entrehierrro, qui à son tour induit des courants dans le rotor, comme si le circuit secondaire d'un transformateur, de sorte que les paires de rotation causée par l'interaction de l'intensité des deux moitiés de l'enroulement du rotor au stator inducteur se font face et, par conséquent, le couple résultant agissant sur le rotor au repos est égale à zéro. L'absence de couple initial est le trait caractéristique de la seule phase de sorte que cette machine ne peut démarrer par lui-même.
Si une phase moteur phase trois est débranché, il y aurait un fonctionnement similaire à celui décrit comme le travail de la machine comme un moteur monophasé.
Démarrer
Le moteur monophasé n'a aucun couple et donc ne peut pas commencer par lui-même.
Les procédures pour le démarrage des moteurs à induction seule phase sont:
une phase) de démarrage du moteur
Ce moteur est situé dans les enroulements du stator décalé de 90 º deux espaces électrique. Le premier bobinage, appelé principaux couvrent des 2 / 3 des fentes et a beaucoup de tours de fil lourd, il propose une grande réactance et une faible résistance, et directement raccordé au réseau, tandis que l'autre, appelée auxiliaire ou de départ couvre le reste du stator et a quelques tours de fil mince et offre donc une grande résistance et la réactance faible et connecté en série avec un interrupteur centrifuge sur l'arbre du moteur.
b) Le moteur à condensateur
Ce type de moteur se compose d'un enroulement principal qui couvre 2 / 3 des fentes et a beaucoup de tours de l'épaisseur de fil à offrir réactance élevée et une faible résistance, et directement raccordé au réseau, tandis que l'enroulement auxiliaire couvre le reste stator et a quelques tours de fil mince et offre donc une grande résistance et la réactance faible, et est connecté en série avec un condensateur de capacité suffisante pour faire avancer la phase actuelle de ses près de 90 degrés par rapport au correspondant à l'enroulement principal. Parfois, afin d'améliorer les caractéristiques de couple et le pdf de la machine, condensateurs papier utilisé imprégnés d'huile fonctionnent en continu.
Introduction
Les machines synchrones sont des appareils électriques dont la vitesse de rotation n (tr / min) est étroitement liée à celle de la fréquence f du secteur avec lequel vous travaillez: n = 60f / p où p est le nombre de paires de pôles de la machine.
machines synchrones peuvent fonctionner sous une ou l'autre générateur de régime et le moteur. Cependant, dans la pratique des installations électriques est fréquente utilisation plus que des générateurs pour produire du courant alternatif (alternateurs). D'autre part, lorsque le travail en convertissant l'énergie électrique dans les causes mécaniques du système fonctionne comme un moteur synchrone. Ces moteurs sont utilisés dans les commandes industrielles les vitesses constantes, en prenant également l'avantage sur les moteurs asynchrones de puissance régulière simultanément fdp avec lesquels il travaille. Lorsque la machine synchrone fonctionne avec fdp capacitif dit travailler comme un tampon ou condensateur synchrone.
Aspects constructifs
Les machines synchrones, comme d'autres types de machines électriques, composé de deux enroulements séparés:
a) Un enroulement, enroulement construit dans un concentré ou distribué dans des fentes, alimenté par le courant continu, ce qui conduit à des pôles de la machine.
b) Une armature enroulement réparti formé d'un enroulement triphasé alternatif tournée actuelle.
Dans les petites machines, pour des puissances qui ne dépassent pas 10 kVA, l'inducteur est généralement placé dans le stator, sous une forme concentrée, étant situé dans le rotor induit la formation en général trois phases.
Dans les grandes machines synchrones, ce qui dans le cas des alternateurs peut atteindre 1000-1500 MVA, la mise en place des enroulements est à l'opposé de ce qui précède, de sorte que les pôles sont situés sur le rotor et le stator phase . Dans cette situation, la structure du rotor produit en deux versions différentes, soit comme un pôle saillant ou des poteaux en douceur, dans le premier cas les enroulements des pôles sont concentrés, tandis que pour le rotor cylindrique d'enroulement est mis sur les pôles sont répartis dans les fentes. Le pouvoir de liquidation est effectuée par deux anneaux placés sur la machine en mouvement en introduisant un flux continu à l'extérieur. Il existe deux types d'induit d'une part, induit tournant nécessite trois anneaux tout un stator fixe n'a pas besoin d'anneaux. Il est à noter également qu'il est plus difficile d'isoler les conducteurs dans une armature en rotation dans un stator fixe.
Systèmes d'excitation
Les enroulements qui constituent les pôles d'une machine synchrone est alimenté en courant continu, le DC doit être dans les systèmes traditionnels d'une dynamo excitatrice est monté sur l'arbre du groupe et dont la sortie est appliquée au rotor du générateur par l'intermédiaire des bagues collectrices avec leurs pinceaux. L'excitation est un générateur classique DC, qui remplace parfois tout ou partie de son excitation par une excitatrice pilote en vue d'améliorer la vitesse de réponse. Les machines synchrones n'ont généralement pas d'excitation moindre pilote et l'excitateur principal fonctionne comme une inductance shunt ou directement alimenter le champ de l'alternateur.
Moderne utilise un système d'excitation sans balai. Dans ce cas, l'enroulement à trois phases de l'excitation est montée sur le rotor et du stator. La sortie AC de l'excitatrice devient cc par redresseurs monté sur l'arbre et qui alimente directement le rotor du générateur sans anneaux ou des brosses (redresseurs rotatifs).
En alternateurs modernes utilisés dans les générateurs pour alimenter en électricité les installations isolées, on a recours à l'auto-excitation de l'alternateur, qui est d'obtenir les pôles nécessaires cc de la sortie du générateur lui-même, qui est ensuite redressée.
Principe de fonctionnement d'un alternateur
La marche au ralenti
Prendre le n vitesse du rotor, fougères sont induits dans les enroulements des trois phases du stator, qui sont chronologiques 120 degrés. Si nous considérons les N spires de chaque phase sont concentrés, et la liaison de flux pour la même varie entre les limites + M et O - ô m, la valeur moyenne de l'f.Em. Induite dans chaque phase, pendant une demi-période du courant alternatif est: E = 4fNôm med
Le E emf efficace aura une magnitude: E = 4Kf Phnom.
La courbe à vide est une caractéristique importante de l'opération sous vide de la machine synchrone car elle exprime la force électromotrice aux bornes de la machine tandis que la charge hors fonction du courant d'excitation.
Charge le fonctionnement. Réaction induit
Si lors de l'exécution un générateur de vide avec une excitation de courant donnée, la fermeture du circuit d'induit en connectant une impédance de charge à ses bornes, pour obtenir une tension V aux bornes de la machine inférieure à la valeur de l'écart présenté Eo. La réduction de la tension de sortie du générateur est due à l'émergence d'un courant dans l'induit provoque une chute de tension sur ce circuit en même temps produit un mmf qui réagit avec l'inducteur par changement du débit de la machine entrefer . Il devrait également envisager la réactance de l'armature, ce qui est dû au flux de fuite du stator qui n'interagit pas avec le flux du rotor. Ce flux de fuite de définir une inductance ou L, qui, lorsqu'il est multiplié par l'impulsion de courant, des résultats de la réactance de fuite du stator: x o = U = Ló2pif Lo. L'effet causé par l'inducteur mmf mmf induit sur, régler le débit de l'entrefer de la machine. Ce phénomène est connu sous le nom de réaction d'induit.
RPM composition de l'inducteur et l'induit que la charge résistive, inductive ou capacitive:
une charge) résistive
Si la charge est résistive pure, le pdf est l'unité, et si nous laissons l'impédance induit peut être considéré que l'écart entre la fem et le courant est ö = 0. Pour calculer la direction et l'ampleur des drivers FEMS induite devront appliquer la loi de Faraday sous la forme: e = L (VXB), où v indique un vecteur de vitesse, contrairement à la direction de rotation du rotor et égale à sa vitesse périphériques, qui est le résultat de la prise en compte du mouvement relatif entre les deux circuits. Les fougères sont les plus grands quand les côtés des bobines sont situées directement en face du centre des poteaux. Comme l'écart entre la fem et le courant est nul, ce moment coïncide avec le maximum d'intensité. Il est à noter que, pour une charge résistive, la réaction d'induit est transversal, c'est à dire se déplace de 90 degrés à partir de la FMM
b) La charge inductive
Lorsque la charge est purement inductive, l'écart entre la fem et le courant est de 90 º. Dans ce cas, les courants maximum dans l'espace sera décalée par rapport au sommet de la FEMS à un angle de 90 degrés dans le sens opposé de rotation du rotor, f.Em.S Depuis le maximum lorsque les côtés de la spires sont au centre des pôles, le courant sera plus forte lorsque le pôle nord du rotor sont avancées de 90 ° électrique à partir de la position de mmf maximum est à noter que la fmm de réaction d'induit est opposé à la fmm de l'inducteur, qui signifie que la charge inductive pure produit une réaction de démagnétisation, qui tend à réduire la fmm résultante, la réduction de l'écoulement dans le fossé, provoquant ainsi une réduction de la fem induite.
c) Capacité de charge
Lorsque la charge est capacitive stator pure courant de crête, 90 ° électrique avant le pôle opposé des conducteurs formant les bobines de l'induit, qui est le moment où la fem maximum Cette fois, il est fmm renforcer l'inducteur, ce qui signifie que les charges capacitives aider à l'action du champ au niveau des pôles qui ont un effet magnétisant sur eux.
Lorsque les charges ne sont pas pures, présente une différence entre -90 ° et +90 °.
Ainsi, les machines synchrones, les deux pôles saillants et rotor cylindrique, la réaction d'induit provoque un changement de la MMF agissant sur le circuit magnétique qui varie à son tour l'ampleur de l'écoulement dans le fossé et donc la valeur de la fem obtenu dans l'armature.
diagramme de phase d'un alternateur. La régulation de tension
Le diagramme de phase d'un générateur détermine graphiquement la relation entre les CEM et la tension dans les régimes d'exploitation de la machine.
En principe, pour analyser le diagramme de phase est considérée comme une machine synchrone avec l'espace d'air uniforme (rotor cylindrique), puis la réaction d'induit ne dépend pas de la position de la réticence du rotor à être identiques dans toutes les positions. Il est supposé que la réactance de fuite ou X est constante et peut être négligé les pertes par hystérésis dans le fer. Cette dernière condition est équivalente à dire que la fmm résultante est en phase avec le flux qu'il produit.
Nvisager une machine synchrone est en cours d'exécution sur le système de générateur avec une tension de phase V, qui a un courant inductif dans l'armature avec un décalage de degrés ö. Pour déterminer la force électromotrice résultant sera ajouté à la tension aux bornes de la tension gouttes produites sur la résistance et la réactance de fuite, ce qui entraîne:
r E = V + RI + jX ou I. Le débit est nécessaire pour produire la fem ci-dessus avant de 90 ° pour favoriser r E, et si elle ne tient pas compte de l'hystérésis, le sens de circulation est également celle qui correspond à la résultante F mmf r. R F est la somme de mmf instigateur d'excitation pour Fe et induit i F réaction, c'est à dire
F r = F + F i. E Si cette mmf excitation représentée par Fe, la machine est resté inactif en l'absence de réaction de l'induit, c'est à dire, nous avons 0 = F i, la fmm résultante devient excité e F Fe r = F et le flux debout dans l'écart augmente en phase avec e F et de déterminer la courbe à vide de la machine synchrone. Le processus ci-dessus constitue la méthode générale pour calculer la fmm nécessaires à l'enthousiasme lorsque la machine délivre un courant I à une tension V donné.
La régulation de tension est défini dans une machine synchrone au rapport:
A = [(E 0-V) / V] * 100%, ce qui traduit l'évolution de la charge du générateur de tension terminal à pleine charge pour une excitation particulière au niveau des pôles. Avec des charges résistives et inductives, en particulier en raison de l'effet de démagnétisation de mmf induit, résultant en une diminution du débit sanguin à l'augmentation de la production, conduisant à des valeurs de contrôle positif. Pour des charges capacitives, la MMF ont induit un effet magnétisant, la tension de charge est plus élevé que le vide, ce qui conduit à une valeur de régulation négative.
L'analyse linéaire de la machine synchrone: le circuit équivalent
Général
Le comportement de la machine synchrone est nécessaire de prendre en compte l'effet de la réaction d'induit, ce qui nécessite l'utilisation simultanée d'énergie électrique, force électromotrice, tension et de courant, xon grandeurs magnétiques: RPM et le débit. Cette procédure est appelée une méthode générale d'analyse et reproduit fidèlement les phénomènes physiques mis en jeu, mais présente l'inconvénient que la poignée deux types de grandeurs d'autre choix que de recourir à des diagrammes à l'aide des phaseurs.
Behn-Eschenburg méthode. Impédance synchrone
Cette méthode est adaptée aux machines à rotor cylindrique de travail en régime linéaire, ce qui signifie que les flux sont proportionnels à la RPM et peut donc utiliser le principe de superposition. L'avantage de cette méthode est qu'elle permet un circuit électrique équivalent de la machine synchrone, avec les avantages analytiques que cela entraîne. On sait qu'il ya effectivement un seul flux de l'écart de la machine synchrone qui est produite par l'action conjointe de l'excitation RPM e F et F i réaction. Toutefois, il est plus commode de considérer que chaque produit mmf débit indépendant à son tour crée une force électromotrice induite correspondante. Cela fonctionne uniquement avec des fougères et des grandeurs électriques, en dehors de la magnétique. Cette idée comporte trois volets:
a) Le flux de fuite ou de O, ce qui entraîne une chute de tension dans le ballast du même nom X ou: + jX ou I, à savoir la chute de tension causée par la réactance de fuite est de 90 ° avec la courant d'induit.
b) Le flux d'excitation ou de e, qui est responsable de la fem produite dans un vide E0.
c) Le flux de réaction d'induit Ö i, résultant en une force électromotrice E 90 p retardé débit °.
Enfin, avec diagramme de phase nouvelle conduit à l'expression finale: E 0 = V + RI + jX + jX ou I p, ce qui indique que l'écart fem induite E 0, en raison de la fmm excitation Fe, peuvent être considérés comme le résultat d'ajouter à la tension V de la tension terminal de la machine sera en baisse de résistance: RI
Caractéristiques du circuit de vide de la machine synchrone. Détermination de l'impédance synchrone
Pour étudier le comportement de cette machine sera nécessaire pour déterminer les paramètres qui sont inclus dans ce circuit: E 0 et Z l'art La valeur de E 0 peut être déterminée par un essai à vide:
Vide: I = 0 => E 0 = V (vide)
C'est, la fem E 0 est la tension aux bornes de la machine lorsque le zéro du courant induit. Enfin nous arrivons à la fonction de vide: E 0 = f (I e) est une courbe.
Le calcul de l'impédance synchrone Z s nécessaire d'essai de court-circuit:
Court: V = 0 => = E0 (+ jX s R) · Je courte = Z · s je court
Où est la valeur de l 'impédance Z synchrone modulaire E = 0 / I court, c'est à dire l'impédance synchrone est le rapport entre le courant et de tension corocircuito. Après avoir pris les mesures .... La courbe représentant I cc = O (I e) est appelée en circuit court-métrage est presque une ligne droite, parce que dans ces conditions, le circuit magnétique n'est pas saturé, car les deux l'excitation et le flux résultant est une valeur faible.
Pour synchrone petite impédance Z s excitation est constante, car la fonction de vide coïncide avec la ligne de l'écart et donne lieu à la dite insaturés impédance synchrone Z est si (nosaturada) = Od / O'e
Dans les différentes propositions de normes et instructions des comités électrotechniques des pays différents, il est de coutume de prendre l'impédance dite Sicrono saturés (ou ajustée), qui est de l'Od tension nominale, ce qui correspond à un courant d'excitation et de l'Ob produire un courant dans l'induit O'f: s Z (saturé) = s Z = Od / O'f.
Enfin, après plusieurs opérations peuvent arriver à l'équation indique que le ratio de court-circuit est l'inverse des valeurs d'impédance synchrone saturée exprimée en unité: 1 / Zs (pu) = O'f / O'G = Ob / Oc = SRC (-circuit ratio court).
Une analyse non linéaire de la machine synchrone: fdp Méthode Potier ou nul. Calcul de la régulation
méthode de Potier est appliqué à l'rotor cylindrique machines synchrones opérant dans la zone de saturation. Dans ces machines, l'application de la méthode Behn-Eschenburg saturés conduit à des erreurs significatives depuis la FEMS ne sont pas proportionnels à la RPM maintenant en raison de la non linéarité de la zone du circuit magnétique où elle travaille.
Portier méthode détermine la valeur de la baisse de la réactance de fuite X ou I et la fmm produite par la réaction d'induit, de sorte que le calcul de l'ajustement est basé sur le renforcement des phaseurs général. Pour calculer l'ajustement par la méthode de Potier est nécessaire de connaître la courbe est également vide et doit être vérifiée avec la merde inductive pure, dans un graphe représentant la courbe de tension de sortie par rapport à la fmm excitation, pour l'armature constante et égale à l'intensité nominale. En triangle Potier déterminera les points de fonction réactive. Aussi réactance de Potier est supérieure à X ou quelque chose.
Exécution d'un générateur dans un réseau isolé
Le comportement d'un générateur synchrone sous facteur de charge varie grandement en fonction de la puissance de la charge et le générateur fonctionne seul ou en parallèle avec d'autres. Première étude pour analyser le comportement de la machine en marche dans l'isolement. Il ya deux commandes importantes: d'abord le régulateur de tension, qui est incorporé dans l'excitateur et modifiant le champ générateur de courant pour contrôler la tension de sortie et d'autre part, le principal moteur qui entraîne l'alternateur, qui porte un régulateur de vitesse qui agit sur l'eau entrante, ce qui permet au groupe de contrôle de la fréquence et donc la vitesse.
En supposant que la machine se déplace à vitesse constante, la fréquence est un paramètre fixe. Comme la charge augmente, augmenter le courant d'induit et peut donc aumnta la fmm réaction F i induit, conduisant à un F r mmf résultante inférieure, et moins emf baisse de la production de tension E r.
L'équation régissant le comportement électrique de la machine sera: V = E 0 - jX je s
En definitva, dans un alternateur qui fonctionne dans un réseau isolé, nous avons:
1.La dépend souvent entièrement de la vitesse du moteur principal qui pousse la machine synchrone.
2.Le PDF Generator est le pdf de la charge.
3.La tension de sortie dépend de: a) la vitesse b) du courant d'excitation, c) le courant d'induit; d) le pdf de la charge.
Le couplage d'un générateur au réseau
Dans le monde d'aujourd'hui est très rare qu'il y ait un seul générateur dans l'isolement nourri sa propre charge, cette situation ne se produit que dans certaines applications comme les générateurs. La règle générale est que les alternateurs dans les centrales électriques sont situés à proximité de l'endroit où les sources d'énergie primaire.
Afin d'augmenter les performances et la fiabilité, la dioferentes centrales sont reliées en parallèle, à travers les lignes de transmission et de distribution. Le réseau ainsi formé est un générateur d'énormes dont pratiquement la tension et la fréquence reste constante.
Par exemple, en Espagne la puissance électrique transversal installé dans l'ensemble du pays est d'environ 65.000 MW, mais la capacité unitaire maximale des générateurs existants est inférieure à 1000 MW.Dans la terminologie électrique, on dit alors qu'il dispose d'un réseau de puissance infinie (tension et la fréquence constant) à laquelle ils se connectent les différents générateurs dans le pays. La mise en parallèle d'un générateur au réseau implique une série complexe d'opérations qui constituent la synchronisation machine dite. Pour une telle connexion est établie sans aucune perturbation, il est nécessaire que la valeur instantanée de la tension du générateur est égale importance et la phase que la valeur instantanée de la tension secteur. Cette exigence se traduit dans les conditions suivantes, nécessaires pour joindre une génératrice parallèle au réseau:
1.Le séquence de phases de l'alternateur et le réseau doivent être égaux.
2.La générateur de tension doit avoir une valeur efficace égale à la tension d'alimentation et de ses phases doivent correspondre.
3.Le fréquence des deux tensions doivent être égales.
Pour vérifier ces conditions sont utilisées dans une pratique appelée appareils synchronoscopes, qui, dans le cas le plus simple composé de trois ampoules. L'opération commence le démarrage de la machine à travers le moteur principal à une vitesse proche de synchronisme: n) 60F / p. L'excitation est alors introduit dans l'inducteur de l'alternateur et le porter progressivement jusqu'à ce que la tension aux bornes du générateur correspond à la tension.
Dans la pratique, dans les alternateurs grande a été remplacée par une autre aiguille synchroscope lampe. La position de l'aiguille indique l'angle de phase entre les tensions du générateur et le réseau. Lorsque les fréquences sont la même aiguille pour différentes fréquences et lorsque le pointeur de balançoires dans les deux sens selon que le générateur va plus vite ou plus lentement que le réseau.
Puissance active et réactive développée par une machine synchrone couplée au réseau de puissance infinie
Il est considéré comme une machine à rotor cylindrique synchrone n'est pas saturé qui peut amortir induit une résistance contre la réactance synchrone dont l'ampleur est supposé constant. La puissance active et réactive la machine sera fournie po:
P = 3E 0 Vsenä / s X = P ° max Seine, Q = 3 [(E 0 VCO-V 2) / X s]
Lorsque l'angle est appelé angle de puissance et l'angle de charge. La puissance active maximale est mieux: P max = 3E 0 V / X s
Si a> 0, la puissance active développé par la machine est positive et correspond à l'opération comme un générateur synchrone ou alternateur. Si a <0, la puissance active est négatif, c'est à dire qu'il reçoit de la puissance active du réseau et il fonctionne comme un moteur synchrone fournissant une puissance mécanique à l'arbre.
Si E0cosä> V, la machine synchrone de puissance réactive inductive livrés à l'Redman ou ce qui est, il reçoit du réseau électrique de type capacitif. SEA dit alors que la machine est surexcitée. Dans le cas qui satisfait l'inégalité E0cosä <V, la puissance réactive fournie par le générateur est négatif, c'est à dire, capacitive, ou de façon équivalente, la machine reçoit de puissance par induction du réseau. On dit alors que le générateur est subexcitado.
Fonctionnement d'une machine synchrone connecté à une puissance infinie
Quand un alternateur est relié à un réseau de puissance infinie, elle devient partie intégrante d'un système qui comprend des centaines d'autres producteurs qui se nourrissent parmi les millions de marchandises. Contrairement à une génératrice de travail sur un réseau isolé, dans lequel la charge est bien défini, il est désormais impossible de connaître la nature de la cargaison (grandes ou petites, résistif ou inductif) connectés aux bornes d'une variante particulière. Il est connu que le groupe dispose de deux commandes: a) le système de régulation de la tension qui contrôle le champ de l'alternateur en cours et dans le cas d'un générateur isolé a été utilisé pour réguler la tension de sortie, et b) le système régulation de la vitesse du générateur de moteur primaire a été utilisé pour contrôler l'isolement de fréquence.
Toutefois, le réseau qui a relié la puissance de l'alternateur est infini, ce qui indique que la fréquence et la tension sont constants et sont imposées par le réseau.
Effet de la variation de l'excitation
Pour fixer la machine sur le réseau aura à produire une force électromotrice E 0 de la même ampleur et la phase que la tension V du réseau. E 0 et V, sont identiques et donc pas de courant passe à travers l'induit de l'alternateur. Bien que le générateur a été connecté au réseau, pas d'alimentation (ou recevoir) un pouvoir qui est dit alors que fonctionne en mode flottant. Si maintenant l'excitation courant augmente, plus la fem induite E 0, qui dépassent la tension d'alimentation provoque une circulation de courant induit par I = (E 0-V) / jX s = E x / jX s, le courant accuse la différence de tension E x un angle de 90 º.
Effets des changements dans le couple mécanique (régulateur de vitesse)
La puissance active fournie par une machine synchrone connecté à une puissance infinie vient de la puissance mécanique fournie par la turbine, qui à son tour dépend de l'entrée d'eau (ou de la vapeur pour les centrales électriques) à la même , qui est régie par la position du papillon. Si considéré comme un nouveau point de référence mode flottant et ouvre l'entrée d'eau à la turbine, la vitesse du rotor qui va provoquer la fem produite est inférieure à la tension d'alimentation à un angle. La puissance électrique transférée par le générateur de la grille sera: P = 3E0Vsenä/Xs, qui est fonction de l'angle de puissance, ce qui indique que si l'excitation est constante, à savoir le E0 emf reste fixe, comme augmente la puissance active, l'écart grandit entre V et à E0. En bref, nous pouvons dire que la variation de la vitesse de la turbine entraîne une modification de la puissance active délivrée par la machine, qui est physiquement reflète comme un changement de l'angle sous lequel la force électromotrice est la tension V E0
Pour une excitation donnée, la puissance active est maximisée pour une pi = / 2, ce qui correspond à la limite de la capacité limite de charge de la stabilité statique ou statique de l'alternateur. Une nouvelle augmentation de l'entrée du moteur (turbine) provoque la diminution de la puissance active et la puissance en excès est converti en couple d'accélération qui provoque une augmentation de la vitesse du générateur, de sortir de synchronisation.
Si la machine est la puissance active du réseau et une partie positive imaginaire, ce qui signifie que la puissance réactive inductive livrés sur le réseau ou recevant autrement de puissance capacitif du réseau, dit la machine est surexcitée.
Moteur synchrone. Caractéristiques et applications
La machine synchrone peut se déplacer de fonctionner comme un générateur de travailler en tant que moteur en déconnectant le moteur principal de démarrage, puis un exercice de couple utile dans la transformation de l'arbre de puissance du réseau absorbée en énergie mécanique de rotation. La vitesse du moteur est exprimée par la relation: n = 60f / p qui est la synchronisation du réseau.
Le moteur synchrone a le grave inconvénient que la paire conserve un sens unique que lorsque la machine est déjà synchronisé, c'est à dire lorsque le rotor tourne à la même vitesse que le champ induit. Si le rotor est au repos ou tourne à une vitesse différente de celle du synchronisme, le couple moyen qui se développe lors de la connexion au réseau est égale à zéro.
Dans les moteurs synchrones qui peuvent commencer dans un vide, la mise en œuvre se fait au moyen d'un moteur auxiliaire, généralement asynchrone avec le même nombre de pôles que le moteur principal, de manière à fournir une vitesse de rotation presque synchrone et une connexion le réseau se fait en utilisant l'équipement de chronométrage comme l'a fait dans le couplage d'un générateur au réseau.Peut aussi être utilisé pour ce but moteurs à courant continu en raison de son avantage d'un contrôle de vitesse, ou les moteurs à induction avec une paire de pôles inférieur au moteur synchrone.
Un autre plus pratique pour la mise en œuvre de ces moteurs est leur démarrage et asynchrones. Pour cet effet, il est nécessaire de placer une cage d'écureuil liquidation sur les pôles de la machine. Pour faire démarrer le asynchrones enroulement de champ doit être fermé sur la résistance ohmique dont la magnitude est de 10-15 fois plus élevé que le leur. Ce processus est appelé Autotune le moteur. À l'issue du moteur synchrone de départ, il peut réglementer et courant d'excitation de la machine de travailler en sous-excitation régime overdrive ou de réglementer leurs fdp, de cette façon cette machine peut répondre à la double mission de la traction de charges mécaniques et réactive réseau de compensation actuel.
En règle générale, la cage d'écureuil placé sur ces moteurs et est utilisé ici pour produire un début asynchrone, est également mis sur les générateurs et est appelé le registre de liquidation, ce qui réduit les oscillations qui se produisent dans le processus de transition des machines synchrone: lien vers le réseau, les changements brusques de charge électrique ou mécanique. L'effet de ces enroulements amortisseur constante est nulle, parce que la vitesse de rotation machine synchrone pas induire des courants dans les.
Le moteur synchrone peut être utilisé pour déplacer des charges mécaniques. Dans sa version de la puissance de moins de 1 HP n'est pas utilisé cc pour l'excitation et son fonctionnement est basé sur la variation de la réticence du rotor (moteurs à réluctance). Ils sont également utilisés moteurs synchrones d'hystérésis utilisé pour piloter montres el.Ectricos et l'heure d'autres appareils de mesure.
Pour les grandes puissances, l'un des principaux avantages du moteur asynchrone sur la possibilité de réglementer les fdp