Уравнение для электромагнитной мощности явнополюсной машины (4-75) в случае реактивной машины (E₀ = 0) принимает следующий вид:

.          (4-85)

Оно может быть также получено непосредственно из диаграмм на рис. 4-87, если принять активное падение напряжения равным нулю. Для режима двигателя угол θ в (4-85) нужно считать отрицательным.

Максимум Р_эм будем иметь при sin 2θ = 1, т. е. при θ = 45°. Следовательно, максимальное значение электромагнитной мощности реактивной машины

.          (4-86)

P_эм.м будет тем больше, чем меньшее x_q по сравнению с x_d. Для нормальных синхронных машин обычно . Подставляя это значение в уравнение для P_эм.м, получим максимальную мощность нормальной явнополюсной синхронной машины при отсутствии возбуждения и при U_н:

,          (4-87)

где  — установившийся ток короткого замыкания при возбуждении, соответствующем номинальному напряжению при холостом ходе.

Так как ток I_к0 обычно не превышает номинального I_н, то, следовательно, максимальный реактивный момент нормальной явнополюсной машины не превышает 25% номинального момента (в крупных гидрогенераторах, где  снижается до 0,6  0,7, М_р.м может составлять до 35  40% от М_н).

Реактивный генератор на практике распространения не получил. Бывают случаи, когда явнополюсный генератор в результате обрыва цепи возбуждения работает как реактивный генератор, потребляя при этом большой реактивный (намагничивающий) ток. Но эти случаи должны быть отнесены к аварийным.

Турбогенератор как реактивный генератор может развивать лишь очень небольшую мощность, так как в нем . Наблюдавшиеся на практике случаи, когда турбогенераторы отдавали активную мощность при отсутствии возбуждения, соответствовали работе этих машин в качестве асинхронных генераторов. Такая работа для турбогенераторов может быть допущена в течение непродолжительного времени при небольшой нагрузке, так как их скольжение, а следовательно, и потери в роторе при этом относительно невелики. Здесь роль короткозамкнутой обмотки ротора выполняют контуры вихревых токов и контуры, образованные металлическими клиньями в пазах ротора.

На практике получили распространение лишь реактивные двигатели. В таких двигателях явнополюсный ротор не имеет обмотки возбуждения, причем он выполняется таким образом, что . В этом случае согласно (4-85)

.          (4-88)

Очевидно, что cos φ реактивных двигателей невысок, и это является одним из основных их недостатков.

Реактивные двигатели небольшой мощности (от нескольких Вт до нескольких сотен Вт) в последние годы получили большое распространение (схемы сигнализации, телемеханики, синхронной связи, звуковое кино, часы и пр.). Ценность их заключается в том, что они при сравнительно простой конструкции требуют для питания только переменный ток и вращаются при этом с частотой, строго соответствующей частоте питающего тока.

Наряду с трехфазными применяются также однофазные реактивные двигатели. Пуск в ход тех и других производится так же, как соответствующих асинхронных короткозамкнутых двигателей. Поэтому роторы их снабжаются пусковой клеткой.

Вверх

Глава 5