Синхронная машина представляет собой особый тип электрической машины переменного тока. Её ключевая особенность заключается в том, что скорость вращения ротора строго совпадает со скоростью вращения магнитного поля статора. Обе эти скорости синхронизированы с частотой питающего тока, что и дало название этому классу машин.
Конструкция и основные компоненты
Конструктивно синхронная машина состоит из двух основных частей: неподвижного статора и вращающегося ротора. На статоре располагается обмотка, по которой протекает переменный ток. Ротор же оснащён обмоткой возбуждения, которая питается постоянным током от внешнего источника, называемого возбудителем.
Принцип действия
Работа синхронной машины основана на электромагнитном взаимодействии. Постоянный ток в обмотке ротора создаёт сильное магнитное поле возбуждения. При вращении это поле индуцирует переменный ток в обмотках статора. Таким образом, энергия преобразуется за счёт взаимодействия вращающегося магнитного поля ротора с переменным током в обмотках статора.
Области применения
Благодаря своей способности работать как генератор с очень стабильной частотой, синхронные машины нашли широчайшее применение. Они являются основными генераторами на всех крупных электростанциях — тепловых, гидравлических и атомных. В промышленности они используются в качестве двигателей для привода мощных установок, не требующих регулировки скорости (например, компрессоров, насосов, вентиляторов), а также в роли синхронных компенсаторов для улучшения коэффициента мощности в сетях.