Режим двигателя

В двигательном режиме к обмотке статора синхронной машины подводят напряжение от трехфазной сети, в обмотке возникает переменный ток I.

К обмотке ротора через два контактных кольца и щетки подводят постоянный ток, который создает магнитный поток Ф_В. Взаимодействие магнитного потока ротора Ф_В и тока обмотки статора I создает электромагнитный момент, воздействующий на ротор.

Постоянный ток подводится к обмотке возбуждения от специально предназначенного для этой цели генератора постоянного тока (возбудителя), вал которого соединен с валом ротора синхронной машины. В лаборатории для возбуждения синхронных машин постоянный ток подводится от сети постоянного тока (рис. 11).

Поток Ф_В создается постоянным током поэтому не меняет знак, а ток статора переменный и знак его меняется через каждые полпериода. Следовательно, чтобы знак момента не менялся, частота вращения ротора должна быть равна синхронной частоте вращения поля статора.

,

где n₂ – частота вращения ротора, об/мин;

n₁ – синхронная частота вращения магнитного поля статора, об/мин;

f – частота тока в сети, Гц;

р – число пар полюсов.

 

Генераторный режим

Если к обмотке ротора подвести постоянный ток и ротор вращать первичным двигателем (паровой или гидравлической турбиной), то магнитный поток обмотки возбуждения Фв будет пересекать обмотку статора (якоря) и наводить в каждой ее фазе ЭДС. Наведенная в обмотке статора трехфазная система ЭДС имеет частоту

,

где n₁ - частота вращения магнитного поля статора.