เครื่องกำเนิดซิงโครนัสสามเฟสทำงานอย่างไร เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

ถึงหมวดหมู่:

โรงไฟฟ้าเคลื่อนที่

วัตถุประสงค์และอุปกรณ์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสประกอบด้วยสองส่วนหลัก: สเตเตอร์คงที่ (กระดอง) ที่มีขดลวดอยู่ในนั้นและโรเตอร์ (หมุน) ที่เคลื่อนที่ได้ (ตัวเหนี่ยวนำ) พร้อมขดลวดกระตุ้น จุดประสงค์ของขดลวดกระตุ้นคือการสร้างสนามแม่เหล็กหลักในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อเหนี่ยวนำในขดลวดสเตเตอร์ แรงเคลื่อนไฟฟ้า(e.d. e) ... หากโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสถูกนำเข้าสู่การหมุนด้วยความเร็วที่แน่นอน V และตื่นเต้นจากแหล่งกระแสตรงจากนั้นกระแสกระตุ้นจะข้ามตัวนำของขดลวดสเตเตอร์และตัวแปร e จะถูกเหนี่ยวนำใน ขั้นตอนของการคดเคี้ยว ดีเอส เมื่อโหลดเชื่อมต่อกับขดลวดนี้สนามแม่เหล็กหมุนจะปรากฏขึ้น สนามสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้จะหมุนไปในทิศทางของการหมุนของสนามโรเตอร์และด้วยความเร็วเท่ากันกับสนามโรเตอร์ ส่งผลให้สนามแม่เหล็กหมุนได้ทั้งหมด

ความเร็วในการหมุน สนามแม่เหล็กเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสขึ้นอยู่กับจำนวนคู่ขั้ว ที่ความถี่ที่กำหนด ยิ่งจำนวนคู่ของขั้วมากเท่าใด ความเร็วของการหมุนของสนามแม่เหล็กก็จะยิ่งต่ำลง กล่าวคือ ความเร็วของการหมุนของสนามแม่เหล็กแปรผกผันกับจำนวนคู่ของขั้ว ตัวอย่างเช่น ที่ความถี่ที่กำหนด f = 50 Hz ความเร็วของการหมุนของสนามแม่เหล็กคือ 3000 rpm สำหรับจำนวนขั้วคู่ p = 1, 1500 rpm สำหรับ p = 2V 1000 rpm สำหรับ p = 3 เป็นต้น .

เครื่องกำเนิดสเตเตอร์ (รูปที่ 1, a) ประกอบด้วยแกนที่ทำจาก แผ่นบางเหล็กไฟฟ้า เพื่อจำกัดกระแสน้ำวน แผ่นเหล็กจะถูกหุ้มฉนวนด้วยฟิล์มเคลือบเงาหนา 0.08-0.1 มม. และอัดแน่นเข้าไปในบรรจุภัณฑ์ เรียกว่าแพ็คเกจเหล็กแอคทีฟ พิลึกรูปจะถูกประทับตราในเหล็กแต่ละแผ่นเนื่องจากร่องที่เกิดขึ้นในบรรจุภัณฑ์ที่ประกอบขึ้นจากแผ่นดังกล่าวซึ่งขดลวดพอดี ร่องเพื่อเพิ่มความแข็งแรงทางไฟฟ้าของขดลวดและป้องกันความเสียหายทางกลนั้นหุ้มฉนวนด้วยแผ่นกระดาษแข็งไฟฟ้าที่มีผ้าเคลือบเงาหรือไมคาไนต์ แพ็คเกจเหล็กที่ใช้งานได้รับการแก้ไขในเหล็กหล่อหรือโครงเหล็กของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ข้าว. 1. อุปกรณ์และวงจรกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัส: a - สเตเตอร์, b - โรเตอร์เด่น (ไม่มีขดลวดขั้ว), c - โรเตอร์ไม่มีขั้ว; 1 - สเตเตอร์ (กระดอง), 2 - โรเตอร์ (ตัวเหนี่ยวนำ), 3 - วงแหวนหน้าสัมผัส, 4 - ขั้ว, 5 - ขดลวดเหนี่ยวนำขั้ว, 6 - เร้า, 7 - ตัวควบคุมการแบ่ง, 8 - แปรง

โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสสามารถทำเป็นเสาที่เด่นและไม่เด่นได้

โรเตอร์ Salient-pole (รูปที่ 1, b) มีส่วนยื่นออกมาหรืออย่างที่พวกเขาพูดกันว่าเป็นขั้วที่เด่นชัด โรเตอร์ดังกล่าวใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความเร็วต่ำที่มีความเร็วในการหมุนไม่เกิน 1,000 รอบต่อนาที แกนของเสาของโรเตอร์เหล่านี้มักจะถูกคัดเลือกจากแผ่นเหล็กไฟฟ้าที่มีความหนา 1-2 มม. ซึ่งถูกมัดอย่างแน่นหนาในบรรจุภัณฑ์ที่มีแท่งผูก บนเพลาของโรเตอร์ เสาจะถูกยึดด้วยสลักเกลียวหรือด้วยความช่วยเหลือของก้าน T ของเสา ซึ่งยึดติดอยู่ในร่องพิเศษที่กัดอยู่ในตัวเหล็กของโรเตอร์

ขดลวดกระตุ้นเป็นฉนวนหุ้ม ลวดทองแดงส่วนที่เกี่ยวข้อง ในโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีไว้สำหรับใช้ในการติดตั้งระบบไฟฟ้าซึ่งใช้เครื่องยนต์ดีเซลเป็นตัวขับเคลื่อนหลัก จะมีการจัดให้มีขดลวดที่สงบเงียบ การผ่อนคลายหรือที่เรียกกันว่าขดลวดแดมเปอร์นั้นใช้เพื่อสงบการสั่นอิสระที่เกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในโหมดการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส (การปล่อยโหลดอย่างกะทันหัน แรงดันตก การเปลี่ยนแปลงของกระแสกระตุ้น ฯลฯ) โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน กรณีที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลายเครื่องทำงานแบบขนานกันบนเครือข่ายทั่วไป

เสาโดยนัยคือโรเตอร์ที่มีรูปทรงกระบอกโดยไม่มีเสายื่นออกมา โรเตอร์ดังกล่าวมักทำด้วยเสาสองหรือสี่ขั้ว

โรเตอร์ Salient-pole สำหรับเครื่องจักรที่มีความเร็วสูงไม่ได้ใช้เนื่องจากความซับซ้อนของการผลิตเสายึดที่สามารถทนต่อแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางขนาดใหญ่ได้

โรเตอร์ขั้วโดยนัย (รูปที่ 1, c) ประกอบด้วยเพลาและเหล็กปลอมที่มีร่องกัดอยู่ในนั้นซึ่งวางขดลวดกระตุ้น มิฉะนั้น โรเตอร์ขั้วโดยนัยจะถูกสร้างขึ้นในลักษณะเดียวกับขั้วเด่น

การออกแบบตัวนำของขดลวดโรเตอร์ถูกเลือกขึ้นอยู่กับประเภทของโรเตอร์: สำหรับขดลวดของโรเตอร์แบบขั้วเด่น จะใช้แบบสี่เหลี่ยมหรือแบบกลม สายฉนวนเช่นเดียวกับแถบทองแดงเปลือย งอขอบและหุ้มฉนวนด้วยแถบไมคาไนต์ ขดลวดของโรเตอร์แบบไม่มีขั้วพิเศษทำจากขดลวดหุ้มฉนวนของทองแดงรีดแข็งแบบแบนที่วางอยู่ในร่องฉนวนของโรเตอร์

ปลายของขดลวดโรเตอร์ (ตัวเหนี่ยวนำ) ถูกดึงออกมาและเชื่อมต่อกับวงแหวนลื่นบนเพลาของโรเตอร์ กระแสตรงถูกส่งไปยังตัวเหนี่ยวนำจากแหล่งภายนอกบางส่วน วงจรเรียงกระแสเซมิคอนดักเตอร์ถูกใช้เป็นแหล่งกระแสกระตุ้นสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีกำลังสูงถึง 20 กิโลวัตต์ และสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทรงพลังกว่านั้น เครื่อง DC แบบพิเศษ (ตัวกระตุ้น) มักจะวางอยู่บนเพลาทั่วไปที่มีโรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือเชื่อมต่อทางกลไกกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยใช้การประกบกันครึ่งหนึ่ง เครื่องกระตุ้นคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงซึ่งโดยปกติแล้วจะอยู่ที่ 1-3% ของกำลังไฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ป้อนโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าของเครื่องกระตุ้นมีขนาดเล็กและสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีกำลังปานกลางไม่เกิน 150 V. กระแสตรงสำหรับการกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสสามารถทำได้โดยใช้ปรอทเซมิคอนดักเตอร์หรือวงจรเรียงกระแสแบบเครื่องกล เพื่อกระตุ้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีกำลังสูงถึง 20 กิโลวัตต์ วงจรเรียงกระแสซีลีเนียมหรือเจอร์เมเนียมมักถูกใช้บ่อยที่สุด

กระแสกระตุ้นไหลผ่านจากแหล่งกำเนิดไปยังตัวเหนี่ยวนำตามเส้นทางต่อไปนี้: แหล่งกระแสตรง - แปรงคงที่บนวงแหวนลื่น, วงแหวนลื่นของโรเตอร์ - ขดลวดของขั้วของตัวเหนี่ยวนำ เส้นทางนี้แสดงเป็นแผนผังในรูปที่ 1, ก. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสมีคุณสมบัติของการย้อนกลับได้เช่น ยังสามารถทำงานเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าได้หากขดลวดสเตเตอร์เชื่อมต่อกับเครือข่ายสามเฟส กระแสสลับ.

ถึงหมวดหมู่: - โรงไฟฟ้าเคลื่อนที่

9.1. อุปกรณ์และหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

ซิงโครนัสเรียกว่า รถยนต์ไฟฟ้า, ความเร็วในการหมุนซึ่งเชื่อมต่อด้วยอัตราส่วนคงที่กับความถี่ของเครือข่ายกระแสสลับที่เครื่องนี้เชื่อมต่ออยู่ . เครื่องซิงโครนัสทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับในโรงไฟฟ้าและ มอเตอร์ซิงโครนัสใช้ในกรณีที่ต้องใช้มอเตอร์ที่ความเร็วคงที่ เครื่องซิงโครนัสสามารถย้อนกลับได้ กล่าวคือ สามารถทำงานได้ทั้งแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและแบบมอเตอร์ เครื่องซิงโครนัสจะเปลี่ยนจากโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นโหมดมอเตอร์ ขึ้นอยู่กับว่าแรงทางกลหมุนหรือเบรกทำปฏิกิริยากับเครื่องหรือไม่ ในกรณีแรกมันรับพลังงานกลบนเพลาและมอบให้กับเครือข่าย พลังงานไฟฟ้าและในกรณีที่สอง จะได้รับพลังงานไฟฟ้าจากเครือข่ายและให้พลังงานกลกับเพลา

เครื่องซิงโครนัสมีสองส่วนหลัก: โรเตอร์และสเตเตอร์ และสเตเตอร์ไม่แตกต่างจากสเตเตอร์ของเครื่องอะซิงโครนัส โรเตอร์ของเครื่องซิงโครนัสเป็นระบบของแม่เหล็กไฟฟ้าแบบหมุนซึ่งขับเคลื่อนโดยกระแสตรงที่จ่ายให้กับโรเตอร์ผ่านวงแหวนสลิปและแปรงจากแหล่งภายนอก ในขดลวดสเตเตอร์ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กหมุน EMF จะถูกเหนี่ยวนำซึ่งถูกส่งไปยังวงจรภายนอกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ฟลักซ์แม่เหล็กหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่สร้างขึ้นโดยโรเตอร์หมุนได้นั้นถูกกระตุ้นโดยแหล่งภายนอก - ตัวกระตุ้นซึ่งมักจะเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงกำลังต่ำซึ่งติดตั้งบนเพลาทั่วไปที่มีเครื่องกำเนิดแบบซิงโครนัส กระแสตรงจากตัวกระตุ้นจะถูกป้อนไปยังโรเตอร์ผ่านแปรงและแหวนสลิปที่ติดตั้งอยู่บนเพลาของโรเตอร์ จำนวนเสาคู่ของโรเตอร์ถูกกำหนดโดยความเร็วของการหมุน ในเครื่องซิงโครนัสแบบหลายขั้ว โรเตอร์มี p

ขั้วคู่และกระแสในขดลวดสเตเตอร์ก็ก่อตัวเป็นคู่ของเสาของสนามแม่เหล็กหมุน (เช่นเดียวกับในเครื่องอะซิงโครนัส) โรเตอร์จะต้องหมุนด้วยความถี่ของการหมุนของสนาม ดังนั้น ความเร็วของโรเตอร์จึงเท่ากับ:

n=60f/p (9.1)

ที่ f = 50Hz และ p = 1 n = 3000 รอบต่อนาที

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบสมัยใหม่จะหมุนด้วยความถี่นี้ ซึ่งประกอบด้วยกังหันไอน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสกำลังสูงที่มีโรเตอร์ที่มีขั้วหนึ่งคู่

ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำ เครื่องยนต์หลักคือกังหันไฮโดรลิก ซึ่งมีความเร็วตั้งแต่ 50 ถึง 750 รอบต่อนาที ในกรณีนี้ จะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีโรเตอร์แบบขั้วเด่นที่มีเสาตั้งแต่ 4 ถึง 60 คู่

ความเร็วในการหมุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลที่เชื่อมต่อกับเครื่องยนต์หลัก - ดีเซลอยู่ในช่วง 500 ถึง 1500 รอบต่อนาที

ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสกำลังต่ำมักใช้การกระตุ้นด้วยตนเอง: ขดลวดกระตุ้นจะถูกป้อนโดยกระแสที่แก้ไขของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเดียวกัน (รูปที่ 9.2)

วงจรกระตุ้นถูกสร้างขึ้นโดยหม้อแปลงกระแส CT ที่รวมอยู่ในวงจรโหลดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า วงจรเรียงกระแสเซมิคอนดักเตอร์ที่ประกอบตามโครงร่างสะพานสามเฟส และ OB ที่คดเคี้ยวด้วยการกระตุ้นด้วยรีโอสแตท R

การกระตุ้นตนเองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเกิดขึ้นดังนี้ ในขณะที่สตาร์ทเครื่องกำเนิดเนื่องจากการเหนี่ยวนำที่เหลือในระบบแม่เหล็ก EMF และกระแสที่อ่อนแอปรากฏขึ้น การทำงานที่คดเคี้ยวเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สิ่งนี้นำไปสู่การปรากฏตัวของ EMF ใน ขดลวดทุติยภูมิหม้อแปลง CT และกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กในวงจรกระตุ้นซึ่งช่วยเพิ่มการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กของเครื่อง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า emfเพิ่มขึ้นจนกว่าระบบแม่เหล็กของเครื่องจะตื่นเต้นเต็มที่

ค่าเฉลี่ยของ EMF ที่เกิดขึ้นในแต่ละเฟสของขดลวดสเตเตอร์:

Еср = c∙n∙Φ (9.2)

n คือความเร็วของโรเตอร์

Φ คือฟลักซ์แม่เหล็กสูงสุดที่ตื่นเต้นในเครื่องซิงโครนัส

c เป็นสัมประสิทธิ์คงที่โดยคำนึงถึง คุณสมบัติการออกแบบเครื่องนี้.

แรงดันขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า:

ยู = อี - ฉัน z ที่ไหน

ผม - กระแสในขดลวดสเตเตอร์ (กระแสโหลด);

Z คือความต้านทานของขดลวด (หนึ่งเฟส)

ในการปรับแอมพลิจูดของ EMF อย่างละเอียด ขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กจะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนกระแสในขดลวดกระตุ้น ค่าไซนัสของ EMF นั้นมาจากการทำให้ชิ้นขั้วของโรเตอร์มีรูปร่างที่แน่นอน ในเครื่องจักรขั้วโดยปริยาย การกระจายที่ต้องการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กทำได้โดยการวางขดลวดกระตุ้นพิเศษบนพื้นผิวของโรเตอร์

1. สเตเตอร์ สเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสเช่นเดียวกับเครื่อง AC อื่น ๆ ประกอบด้วยแกนที่ทำจากแผ่นเหล็กไฟฟ้าในร่องที่มีการวางขดลวดกระแสสลับและโครง - เหล็กหล่อหรือปลอกเชื่อมจากแผ่นเหล็ก

ขดลวดสเตเตอร์วางอยู่ในร่องที่ประทับตราบนพื้นผิวด้านในของแกน ฉนวนของขดลวดดำเนินการด้วยความระมัดระวังเป็นพิเศษ เนื่องจากเครื่องมักจะต้องใช้งานด้วย ไฟฟ้าแรงสูง. ใช้เทปไมคาไนต์และไมคาไนต์เป็นฉนวน

ในรูป 240 ให้รูปลักษณ์ของสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

2. โรเตอร์ โรเตอร์ของเครื่องซิงโครนัสแบ่งออกเป็นสองประเภทตามการออกแบบ:

ก) ขั้วชัดเจน (เช่น มีขั้วเด่นชัด) และ

B) ขั้วโดยปริยาย (เช่น มีขั้วที่แสดงโดยปริยาย)

ในรูป 241 แสดงไดอะแกรมของอุปกรณ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่มีโรเตอร์แบบขั้วเด่นและแบบไม่มีขั้ว

การออกแบบโรเตอร์อย่างใดอย่างหนึ่งหรืออีกรูปแบบหนึ่งถูกกำหนดโดยการพิจารณาความแข็งแรงเชิงกล ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสมัยใหม่ที่หมุนจากเครื่องยนต์ความเร็วสูง (กังหันไอน้ำ) ความเร็วรอบวงของโรเตอร์สามารถเข้าถึง 100-160 m/s (ในบางกรณี 170 m/s) ดังนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความเร็วสูงจึงมีโรเตอร์โรเตอร์ที่ไม่เด่น ความเร็วในการหมุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าความเร็วสูงคือ 3000 รอบต่อนาทีและ 1500 รอบต่อนาที

โรเตอร์ขั้วเด่นคือการตีเหล็ก

เสาติดกับขอบโรเตอร์ซึ่งติดตั้งคอยล์กระตุ้นเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม ปลายของขดลวดกระตุ้นเชื่อมต่อกับสอง

แหวนที่ติดตั้งบนเพลาโรเตอร์ แปรงถูกซ้อนทับบนวงแหวนซึ่งแนบแหล่งที่มา แรงดันคงที่. ในรูป 242 แสดงให้เห็นลักษณะที่ปรากฏของโรเตอร์ขั้วเด่น โดยปกติเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงซึ่งนั่งอยู่บนเพลาเดียวกันกับโรเตอร์และเรียกว่าเครื่องกระตุ้น (exciter) จะให้กระแสตรงเพื่อกระตุ้นโรเตอร์ พลังกระตุ้นคือ 0.25-1% ของกำลังระบุของเครื่องกำเนิดซิงโครนัส แรงดันไฟฟ้าของเครื่องกระตุ้น 60-350 V.

ในรูป 243 แสดงวงจรกระตุ้นของเครื่องซิงโครนัส

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสแบบตื่นเต้นในตัวเองก็มีให้เช่นกัน กระแสตรงที่กระตุ้นโรเตอร์ได้มาจากการใช้ซีลีเนียมเรคติไฟเออร์ที่เชื่อมต่อกับขดลวดสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในช่วงแรก สนามพลังแม่เหล็กตกค้างที่อ่อนแอของโรเตอร์ที่หมุนอยู่ทำให้เกิดตัวแปร e ที่ไม่มีนัยสำคัญในขดลวดสเตเตอร์ ดีเอส วงจรเรียงกระแสซีลีเนียมเชื่อมต่อกับ แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับให้กระแสตรงซึ่งเสริมความแข็งแกร่งให้กับสนามโรเตอร์และแรงดันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มขึ้น

โรเตอร์แบบขั้วที่ไม่เด่นนั้นทำมาจากการตีเหล็กทั้งตัว โดยต้องผ่านกระบวนการทางความร้อนและทางกลที่ซับซ้อน ตัวอย่างเช่น ให้เราให้ข้อมูลของโรเตอร์ของ turbogenerator ที่ผลิตโดยโรงงาน Elektrosila ที่มีความจุ 100,000 kW ที่ n = 3000 rpm เส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์ D = 0.99 ม. ความยาว l=6.35 ม. ความเร็วรอบเส้นรอบวงของโรเตอร์ 155 ม./วินาที โรเตอร์กลึงมีน้ำหนัก 46.5 ตัน

ในทิศทางตามแนวแกนตามแนวเส้นรอบวงของโรเตอร์ ร่องจะถูกกัดโดยวางขดลวดกระตุ้น การม้วนในร่องยึดด้วยเวดจ์โลหะ (เหล็กหรือบรอนซ์) ส่วนหน้าของขดลวดได้รับการแก้ไขด้วยวงแหวนโลหะที่ห่อหุ้ม

ในรูป 244 แสดงมุมมองทั่วไปของโรเตอร์ขั้วโดยปริยายของเทอร์โบเจนเนอเรเตอร์ในรูปแบบสำเร็จรูป

เมื่อออกแบบเครื่องจักรไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้า ความสนใจอย่างมากนักออกแบบให้ความสนใจกับการระบายอากาศของเครื่องจักร สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสจะใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศและไฮโดรเจน

การระบายความร้อนด้วยอากาศดำเนินการโดยใช้พัดลมที่ติดตั้งบนเพลาทั้งสองด้านของโรเตอร์ (สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความจุ 1.5 ถึง 50,000 กิโลวัตต์) หรืออยู่ใต้เครื่องในรูฐานราก (สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความจุ 100,000 กิโลวัตต์) .

มวลของอากาศเย็นที่เข้าสู่การระบายอากาศจะผ่านตัวกรองเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของตัวเครื่องด้วยฝุ่น ด้วยระบบระบายอากาศแบบปิด เครื่องจะระบายความร้อนด้วยปริมาณอากาศเท่ากัน อากาศที่ผ่านเข้าไปในเครื่องจะถูกทำให้ร้อนและเข้าไปในเครื่องทำความเย็น จากนั้นจะถูกบังคับเข้าไปในเครื่องอีกครั้ง เป็นต้น เพื่อการระบายความร้อน ระบบของท่อระบายอากาศที่จัดอยู่ในส่วนต่างๆ ของเครื่องก็ทำหน้าที่เช่นกัน ที่สุด วิธีที่มีประสิทธิภาพเครื่องทำความเย็นเป็นไฮโดรเจนคูลลิ่ง ไฮโดรเจนซึ่งมีการนำความร้อนมากกว่าอากาศถึง 7.4 เท่า สามารถขจัดความร้อนออกจากชิ้นส่วนที่ร้อนของเครื่องได้ดีกว่า การสูญเสียความเสียดทานที่ระบายความร้อนด้วยอากาศอยู่ที่ประมาณ 50°/o จาก

ผลรวมของการสูญเสียทั้งหมดในรถ ไฮโดรเจนมีความถ่วงจำเพาะน้อยกว่าอากาศ 14.5 เท่า ดังนั้นแรงเสียดทานกับไฮโดรเจนจึงลดลงอย่างรวดเร็ว ไฮโดรเจนยังช่วยรักษาฉนวนและสารเคลือบเงาของเครื่องอีกด้วย รูปร่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสขั้วเด่นพร้อมตัวกระตุ้นแสดงในรูปที่ 245 และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสแบบขั้วที่ไม่เด่นที่มีกำลัง 50,000 กิโลวัตต์ - ในรูปที่ 246.

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำขับเคลื่อนด้วยกังหันไฮโดรลิก กังหันเหล่านี้ส่วนใหญ่มักจะมีเพลาแนวตั้งที่มีรอบต่ำ เครื่องกำเนิดซิงโครนัสความเร็วต่ำมีเสาจำนวนมากและทำให้มีขนาดใหญ่

ตัวอย่างเช่นเครื่องเติมไฮโดรเจนประเภทที่มีความจุ 50,000 กิโลวัตต์ซึ่งผลิตโดยโรงงาน Elektrosila ที่ตั้งชื่อตาม S. M. Kirov มีน้ำหนักรวม 1142 กรัม เส้นผ่านศูนย์กลางสเตเตอร์ 14 ม. สูงรวม 8.9 ม. จำนวนเสา 96

ในรูป 247 แสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสพร้อมตัวกระตุ้นการจ่ายพลังงานและแสงสว่าง ในรูป 248 วัน แผนภูมิวงจรรวมการเชื่อมต่อของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสกับโหลด

ขดลวดสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสทำในลักษณะเดียวกับขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำ

ปลายทั้งหกของขดลวดสามเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามักจะแสดงอยู่บนโล่ โดยการเชื่อมต่อปลายทั้งสามของขดลวดเข้ากับจุดศูนย์ร่วมหนึ่งจุด และนำจุดเริ่มต้นทั้งสามของขดลวดไปยังเครือข่ายภายนอก เราจะได้การเชื่อมต่อแบบดาวของขดลวด (รูปที่ 249, a) เชื่อมต่อจุดสิ้นสุดของขดลวดแรกกับจุดเริ่มต้นที่สอง จุดสิ้นสุดของขดลวดที่สองกับจุดเริ่มต้นที่สาม จุดสิ้นสุดของขดลวดที่สามกับจุดเริ่มต้นของการม้วนแรกและการแตะสามครั้งจากจุดเชื่อมต่อไปยังเครือข่ายภายนอก เราได้รับการเชื่อมต่อของขดลวดในรูปสามเหลี่ยม (รูปที่ 249, b)

ถ้าในข้างต้น เครื่องอะซิงโครนัสโรเตอร์มี ความเร็วในการหมุนแตกต่างจากความถี่ของการหมุนของสนามแม่เหล็กสเตเตอร์จากนั้นในซิงโครนัสความถี่เหล่านี้จะเท่ากัน
เครื่องซิงโครนัสสามารถทำงานได้ทั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสยังได้รับชื่อด้วยทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของไดรฟ์
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบตัวอย่างเช่น เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันไอน้ำ เครื่องกำเนิดพลังน้ำหมุนกังหันน้ำ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลเชื่อมต่อทางกลไกกับเครื่องยนต์สันดาปภายใน
มอเตอร์ซิงโครนัสใช้กันอย่างแพร่หลายในการขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์ ปั๊ม พัดลม อันทรงพลัง
ไมโครมอเตอร์แบบซิงโครนัสใช้เพื่อขับเคลื่อนกลไกเทปไดรฟ์ของอุปกรณ์บันทึก เครื่องบันทึกเทป ฯลฯ

6.1. การออกแบบและหลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

สเตเตอร์ของเครื่องซิงโครนัสไม่แตกต่างจากการออกแบบของสเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำ ขดลวดสามเฟส สองเฟส หรือเฟสเดียว ถูกวางไว้ในช่องสเตเตอร์
ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนคือโรเตอร์ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นแม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กไฟฟ้า
สิ่งนี้กำหนดข้อกำหนดพิเศษเกี่ยวกับรูปทรงเรขาคณิตของโรเตอร์ แม่เหล็กใด ๆ มีขั้ว ซึ่งจำนวนนั้นสามารถมีได้ตั้งแต่สองตัวขึ้นไป
ในรูป 6.1.1 แสดงการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสองแบบด้วยโรเตอร์ความเร็วต่ำและความเร็วสูง

ตามกฎแล้วความเร็วสูงคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบ จำนวนคู่ของขั้วแม่เหล็กที่มีเท่ากับหนึ่ง เพื่อให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวผลิตกระแสไฟฟ้าที่มีความถี่มาตรฐาน f = 50 Hz จะต้องหมุนด้วยความถี่

ในโรงไฟฟ้าพลังน้ำ การหมุนของโรเตอร์ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำ แต่ถึงแม้จะหมุนช้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็ควรผลิต ไฟฟ้าความถี่มาตรฐาน f = 50 Hz
ดังนั้นสำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำแต่ละแห่ง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงได้รับการออกแบบสำหรับเสาแม่เหล็กจำนวนหนึ่งบนโรเตอร์
ตัวอย่างเช่น ให้เราระบุพารามิเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสที่ทำงานที่สถานีไฟฟ้าพลังน้ำ Dnieper
การไหลของน้ำหมุนโรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยความถี่ n = 33.3 รอบต่อนาที ด้วยความถี่ f = 50 Hz เรากำหนดจำนวนคู่ของขั้วบนโรเตอร์:

หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า โรเตอร์ที่มีขั้วแม่เหล็กจะสร้างสนามแม่เหล็กที่หมุนได้ ซึ่งเมื่อข้ามขดลวดสเตเตอร์ ทำให้เกิด EMF ในนั้น เมื่อเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดโหลด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะจ่ายไฟกระแสสลับ

6.2. EMF ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

ดังที่แสดงไว้ข้างต้น ขนาดของ EMF ที่เหนี่ยวนำในขดลวดสเตเตอร์นั้นสัมพันธ์เชิงปริมาณกับจำนวนรอบของขดลวดและอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก:

เมื่อเปลี่ยนเป็นค่าที่มีประสิทธิภาพ นิพจน์ EMF สามารถเขียนได้ดังนี้:

โดยที่ n คือความเร็วโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
Ф - ฟลักซ์แม่เหล็ก
c เป็นปัจจัยคงที่
เมื่อโหลดเชื่อมต่อ แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเปลี่ยนเป็นองศาที่แตกต่างกัน ดังนั้นการเพิ่มภาระแอคทีฟจึงไม่มีผลกับแรงดันไฟฟ้าที่เห็นได้ชัดเจน ในขณะเดียวกันอุปนัย โหลด capacitiveส่งผลต่อแรงดันไฟขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในกรณีแรก โหลดที่เพิ่มขึ้นจะล้างอำนาจแม่เหล็กของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและลดแรงดันไฟฟ้า ในกรณีที่สองมีอคติและแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าปฏิกิริยาสมอ
เพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีเสถียรภาพ จำเป็นต้องควบคุมฟลักซ์แม่เหล็ก เมื่อรถอ่อนแรงรถต้อง ดึงดูด, ด้วยการเพิ่มขึ้น - ล้างอำนาจแม่เหล็ก. ทำได้โดยการควบคุมกระแสที่จ่ายให้กับขดลวดกระตุ้นของโรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

6.3. มอเตอร์ซิงโครนัส

6.3.1. หลักการออกแบบและการใช้งาน

การออกแบบมอเตอร์ซิงโครนัสเหมือนกับมอเตอร์ซิงโครนัส
เมื่อกระแสถูกนำไปใช้กับ ขดลวดสามเฟสสเตเตอร์มีสนามแม่เหล็กหมุนเกิดขึ้น ความถี่ในการหมุนถูกกำหนดโดยสูตร:

โดยที่ f คือความถี่ของกระแสไฟหลัก
p คือจำนวนคู่ของเสาบนสเตเตอร์
โรเตอร์ซึ่งมักจะเป็นแม่เหล็กไฟฟ้าจะยึดตามสนามแม่เหล็กที่หมุนอย่างเคร่งครัด กล่าวคือ ความเร็วในการหมุนของมัน n 2 \u003d n 1
พิจารณาหลักการทำงานของมอเตอร์ซิงโครนัสในแบบจำลองตามเงื่อนไขต่อไปนี้ (รูปที่ 6.3.1.) ให้สนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ถูกจำลองด้วยระบบการหมุนของขั้วแม่เหล็ก N - S

โรเตอร์มอเตอร์ยังเป็นระบบแม่เหล็กไฟฟ้า S - N ซึ่ง "เชื่อมโยง" กับขั้วบนสเตเตอร์ หากไม่มีภาระบนมอเตอร์ แกนของเสาสเตเตอร์จะตรงกับแกนของเสาโรเตอร์ ( = 0)
หากโหลดทางกลกับโรเตอร์ แกนของสเตเตอร์และเสาโรเตอร์จะแยกจากกันในมุมหนึ่ง
อย่างไรก็ตาม "การมีเพศสัมพันธ์แบบแม่เหล็ก" ของโรเตอร์กับสเตเตอร์จะดำเนินต่อไป และความเร็วของโรเตอร์จะเท่ากับความถี่ซิงโครนัสของสเตเตอร์ (n 2 = n 1) ที่ค่าสูง โรเตอร์อาจหลุดออกจาก "คลัตช์" และเครื่องยนต์จะหยุดทำงาน
ข้อได้เปรียบหลักของมอเตอร์ซิงโครนัสเหนือมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสคือการจัดเตรียมความเร็วโรเตอร์แบบซิงโครนัสที่มีความผันผวนของโหลดอย่างมาก

6.3.2. ระบบสตาร์ทมอเตอร์ซิงโครนัส

ดังที่เราได้แสดงไว้ข้างต้น การหมุนแบบซิงโครนัสของโรเตอร์นั้นมาจาก "การมีเพศสัมพันธ์แบบแม่เหล็ก" ของเสาโรเตอร์กับสนามแม่เหล็กที่หมุนของสเตเตอร์
ในช่วงแรกที่สตาร์ทเครื่องยนต์ สนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์จะเกิดขึ้นแทบจะในทันที โรเตอร์ซึ่งมีมวลเฉื่อยสำคัญไม่สามารถหมุนแบบซิงโครนัสได้ในทันที จะต้อง "โอเวอร์คล็อก" เพื่อความเร็วแบบซิงโครนัสโดยอุปกรณ์เพิ่มเติมบางตัว
เป็นเวลานานที่มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสเล่นบทบาทของมอเตอร์เร่งความเร็วซึ่งเชื่อมต่อทางกลไกกับมอเตอร์ซิงโครนัส
โรเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัสถูกขับเคลื่อนด้วยความเร็วแบบซิงโครนัส นอกจากนี้เครื่องยนต์ยังถูกดึงเข้าสู่การซิงโครไนซ์
มักจะใช้พลังงาน มอเตอร์สตาร์ทเป็น 5-15% ของกำลังของมอเตอร์ซิงโครนัส ซึ่งช่วยให้สตาร์ทมอเตอร์ซิงโครนัสได้เมื่อเดินเบาหรือโหลดเพียงเล็กน้อยบนเพลา
การใช้มอเตอร์สตาร์ทที่มีกำลังเพียงพอในการสตาร์ทมอเตอร์ซิงโครนัสภายใต้โหลดทำให้การติดตั้งยุ่งยากและมีราคาแพง
เมื่อเร็ว ๆ นี้สิ่งที่เรียกว่า ระบบสตาร์ทแบบอะซิงโครนัสมอเตอร์ซิงโครนัส เพื่อจุดประสงค์นี้ แท่งจะถูกตอกเข้าไปในชิ้นขั้ว คล้ายกับขดลวดลัดวงจรของมอเตอร์เหนี่ยวนำ (รูปที่ 6.3.2.1)

ในช่วงเริ่มต้นเริ่มต้น มอเตอร์ซิงโครนัสทำงานเป็นมอเตอร์อะซิงโครนัส และต่อมาเป็นมอเตอร์ซิงโครนัส เพื่อความปลอดภัย ขดลวดกระตุ้นจะลัดวงจรในช่วงเริ่มต้นของการสตาร์ทเครื่อง และในขั้นสุดท้ายจะเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายกระแสตรง

6.4. เครื่องยนต์เจ็ทซิงโครนัส

ในห้องปฏิบัติการ ในชีวิตประจำวัน และในกลไกพลังงานต่ำ เรียกว่า มอเตอร์ซิงโครนัสฝืนใจ.
พวกเขาแตกต่างจากเครื่องจักรคลาสสิคทั่วไปในการออกแบบโรเตอร์เท่านั้น โรเตอร์ที่นี่ไม่ใช่แม่เหล็กหรือแม่เหล็กไฟฟ้า แม้ว่าจะมีรูปร่างคล้ายกับระบบขั้วก็ตาม
หลักการทำงานของมอเตอร์รีลักแตนซ์แบบซิงโครนัสแตกต่างจากที่กล่าวไว้ข้างต้น ที่นี่ การทำงานของมอเตอร์ขึ้นอยู่กับการวางแนวอิสระของโรเตอร์เพื่อให้ฟลักซ์แม่เหล็กของสเตเตอร์มีค่าการนำแม่เหล็กที่ดีที่สุด (รูปที่ 6.4.1)

แท้จริงแล้ว หาก ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง ฟลักซ์แม่เหล็กสูงสุดอยู่ในเฟส A - X โรเตอร์ก็จะเข้ารับตำแหน่งตามฟลักซ์ของ FA หลังจาก 1/3 ของช่วงเวลา การไหลสูงสุดจะอยู่ในเฟส B - U จากนั้นโรเตอร์จะหมุนไปตามกระแส PV หลังจากนั้นอีก 1/3 ของคาบ โรเตอร์จะวางแนวตามกระแส เอฟเอส. ดังนั้นโรเตอร์จะหมุนอย่างต่อเนื่องและพร้อมกันด้วยสนามแม่เหล็กที่หมุนของสเตเตอร์
ในทางปฏิบัติของโรงเรียน บางครั้ง ในกรณีที่ไม่มีมอเตอร์ซิงโครนัสพิเศษ จำเป็นต้องมีการส่งสัญญาณแบบซิงโครนัส
ปัญหานี้แก้ได้ตามปกติ มอเตอร์เหนี่ยวนำถ้าเราให้รูปทรงเรขาคณิตต่อไปนี้แก่โรเตอร์ (รูปที่ 6.4.2)

6.5. สเต็ปมอเตอร์

มอเตอร์ประเภทนี้เป็นเครื่องจักรไฟฟ้ากระแสตรง แม้ว่าหลักการทำงานจะคล้ายกับมอเตอร์รีลัคแทนซ์แบบซิงโครนัสก็ตาม
ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 6.5.1 มอเตอร์สเตเตอร์มีเสายื่นออกมาหกคู่

ขดลวดทั้งสองแต่ละอันตั้งอยู่บนขั้วตรงข้ามของสเตเตอร์สร้างขดลวดควบคุมที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย DC โรเตอร์เป็นแบบไบโพลาร์
หากคุณต่อขดลวดของขั้ว 1 - 1 "กับแหล่งจ่ายกระแสตรง โรเตอร์จะตั้งอยู่ตามขั้วเหล่านี้ หากคุณใช้ขดลวดของขั้ว 2 - 2" และยกเลิกการจ่ายไฟให้กับขดลวดของขั้ว 1 - 1 " , โรเตอร์จะหมุนและเข้าตำแหน่งตามเสา 2 - 2" การหมุนของโรเตอร์แบบเดียวกันจะเกิดขึ้นหากขดลวดของเสา 3 - 3 เชื่อมต่อกับเครือข่าย ดังนั้น ในขั้นตอน โรเตอร์จะ "ตาม" ขดลวดควบคุมของมัน
ข้อดีของสเต็ปเปอร์มอเตอร์คือไม่มี "ขับเคลื่อนด้วยตัวเอง" เลย พวกเขาหมุนและได้รับการแก้ไขอย่างเคร่งครัดโดยเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของจำนวนเสาบนสเตเตอร์ คุณภาพนี้ทำให้ขาดไม่ได้ในกลไกที่มีความแม่นยำสูง (สำหรับนาฬิกาขับเคลื่อน กลไกสำหรับการจ่ายเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในเครื่องปฏิกรณ์ ในเครื่องจักร CNC ฯลฯ)
สเต็ปเปอร์มอเตอร์ถูกควบคุมโดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ (ชมิดท์ทริกเกอร์ ฯลฯ)

6.6. สะสม AC MOTOR

มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสและซิงโครนัสแบบไม่มีแปรงซึ่งมีคุณสมบัติเชิงบวกมากมายมีข้อเสียอย่างมาก พวกเขาไม่อนุญาตให้มีการควบคุมการหมุนที่ราบรื่นและประหยัดเพียงพอ
ช่องว่างนี้ถูกเติมบางส่วนโดยมอเตอร์ตัวรวบรวมกระแสสลับ
มอเตอร์สะสมเป็นแบบเฟสเดียวและสามเฟส
โรเตอร์ของมอเตอร์สะสมเฟสเดียวทำขึ้นในรูปทรงกระบอกที่มีขดลวดเฟสสเตเตอร์เป็นขั้วเด่น
เนื่องจากขดลวดของเสาสเตเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่เต้นเป็นจังหวะ องค์ประกอบทั้งหมดของวงจรแม่เหล็กของเครื่องจึงถูกคัดเลือกจากแผ่นเหล็กไฟฟ้าที่แยกจากกัน
แรงบิดในมอเตอร์สะสมเฟสเดียวถูกสร้างขึ้นโดยปฏิกิริยาของกระแสในขดลวดโรเตอร์กับฟลักซ์แม่เหล็กของขั้ว ในรูป 6.6.1- แสดงไดอะแกรมการเชื่อมต่อของมอเตอร์ตัวรวบรวมกับเครือข่าย

มอเตอร์สะสมสามารถทำงานได้ทั้งจากไฟ AC และจากไฟ DC สถานการณ์นี้ทำให้ชื่อเครื่องยนต์สะสมสากล มอเตอร์ Collector ใช้กันอย่างแพร่หลายในการขับเคลื่อนจักรเย็บผ้า เครื่องดูดฝุ่น ฯลฯ

ซิงโครนัสเรียกว่าเครื่องจักรไฟฟ้าซึ่งมีความเร็วในการหมุนซึ่งเชื่อมต่อด้วยอัตราส่วนคงที่กับความถี่ของเครือข่ายกระแสสลับที่รวมเครื่องนี้ไว้ . เครื่องซิงโครนัสทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับในโรงไฟฟ้า และใช้มอเตอร์ซิงโครนัสในกรณีที่มอเตอร์ทำงานที่ความเร็วคงที่ เครื่องซิงโครนัสสามารถย้อนกลับได้ กล่าวคือ สามารถทำงานได้ทั้งแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและแบบมอเตอร์ เครื่องซิงโครนัสจะเปลี่ยนจากโหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นโหมดมอเตอร์ ขึ้นอยู่กับว่าแรงทางกลหมุนหรือเบรกทำปฏิกิริยากับเครื่องหรือไม่ ในกรณีแรก รับพลังงานกลบนเพลา และให้พลังงานไฟฟ้าแก่เครือข่าย และในกรณีที่สอง จะได้รับพลังงานไฟฟ้าจากเครือข่าย และให้พลังงานกลแก่เพลา