Fyzika Synchrónne stroje

synchrónne stroje – elekt. točivý stroj, pri kt. rotor sa otáča synchrónne s otáčavým magnet. poľom statora, výhodou je, že sa sami z kľudu nerozbehnú; delenie: generátory a motory,3F alebo 1F, špec. prípad – synchrón. kompenzátor na reguláciu napätia a účinníka siete, hlav. časti: stator, rotor, budič, časť stroja, v kt. sa indukuje napätie –kotva, kotvou môže byť stator aj rotor, výhodnejšie je umiestnenie na statore, stator: zložený z plechov od seba izolovan., sú upevnené v kotve, majú tvar dut. valca, v drážkach sú uložené cievky pospájané tak, aby vzniklo 3F vinutie, rotor: podľa jeho vyhotovenia: 1.rotor s vyjadrenými pólmi – skladá sa z magnetov, uložených v magn. kolese, vinutia magnetov sú na jadrách, tvoria budiace cievky prepojené tak, aby vznikol striedavo sev. a juž. pól, cievky sú napájané cez dva krúžky, 2. hladký rotor – valec z 1 kusa špec. ocele, do kt. sú vyfrézované drážky, ale nie po celom obvode a vytvárajú dvojpólový rotor, v drážkach je sústredné vinutie z plochých pásikov oddelených izoláciou, drážku uzatvára klin, pričom z 2. strany je vetrací kanálik, budič: je derivač. dynamo, tvorí so synchr. strojom konštrukč. celok, výkon budiča je 3% výkonu syn. stroja, chod naprázdno: na svorky statora nie je pripojený spotrebič, vinutie kotvy rozpojené, rotor sa otáča, magn. pole pretína stator. vinutie, indukuje sa napätie Ui=4,44.k.f.N1.h (k- činiteľ vinutia, h – hlav. magn. tok), svork. napätie U0 sa rovná indukov. napätiu U0=Ui, napätie úmerné len magn. toku h, kt. je vyvolaný budiacim prúdom IB, svork. napätie naprázdno je funkciou budiaceho prúdu U0=f(IB) – charakteristika naprázdno, chod pri zaťažení: na svorky statora pripojíme spotrebič, cez stator preteká 3F prúd, čo vyvolá otáčavé magn. pole, kt. hovoríme reakcia kotvy, vplyv reakcie kotvy z kvalitat. pohľadu: a)čiste ohmické zaťaženie – na odpore nedochádza k fáz. posunu, reakcia kotvy +magn. pole rotora, výsl. pole je deformované, b) čiste indukčné – fáz. posun 90, magn. výsl. pole sa oslabuje – odmagnetuváva, c)čiste kapacitné – stroja sa pribudzuje – primagnetuváva, pôvod. tok sa zosiluje, chod nakrátko: spojíme všetky svorky stator. vinutia nakrátko, alternátor roztočíme a pomaly nabudzujeme, môžeme odčítať tzv. ustálený prúd nakrátko a skratový prúd – v 1. okamihu je veľmi veľký, postupne sa ustáli na hodnotu prúdu nakrátko, regulácia napätia – svork. napätie je menšie ako indukované, veľkosť svork.

napätia závisí na zaťažení, , napätie sa udržuje budiacim prúdom v rotore, musí byť stále, čo sa dosiahne zmenou budenia – priamym – regul. odpor je zaradený priamo do obvodu, pre malé výkony vhodné, pri veľ. výkonoch – regulácia nehospodárna, veľ. straty, nepriamym – ovládanie svork. napätia budiča, rotor. vinutím preteká väčš. prúd, na svorkách sa zvýši napätie, používajú sa samočinné regulátory napätia, rýchloregulátory , samostat. pracuj. alternátor – sám napája celú sieť, spúšťa sa poháň. motorom pri vypnutom budení, potom sa regulátorom vybudí menov. napätie, hl. vypínačom sa pripojí na sieť, zaťaž. charakteristiky – závislosť svork. napätia na záťaž. prúde I1, paralel. chod alternátorov – 2 alebo viac, kt. dodávajú prúd do 1 siete, podmienky spolupráce: rovn. menovit. napätie, rovnak. frekvencia, rovn. sled fáz, ďalej musíme sledovať okamih pripojenia na sieť – synchronizovanie alebo sfázovanie, samosfázovanie – pri poruche nedôjde k prírazu siete, synchr. motor- stator na sieť, rotor – jednosmer. prúd, sám sa neroztočí, musí sa využiť rozbeh – v pólov. nástavcoch rozbehové vinutie, výhoda: veľmi vys. účinnosť a účinník, dá sa dosiahnuť cos=1, slúži na vylepšenie účinníka siete.