Naprava in načelo delovanja sinhronega motorja

Načelo delovanja sinhronega motorja je približno enako kot pri asinhronem motorju. Vendar pa obstaja več razlik, ki so ključne pri izbiri motorja za določeno obliko. Asinhroni stroji se pogosto uporabljajo v industriji - njihov delež dosega 96% celotnega števila elektromotorjev. Toda to ne pomeni, da ni drugih vrst električnih sklopov.

Razlika od asinhronega motorja

Glavna razlika med sinhronim strojem je, da je hitrost vrtenja armature enaka analogni lastnosti magnetnega toka. In če je v asinhronih motorjih uporabljen kratkostični rotor, je v sinhronih motorjih na njem nameščen navit žice, na katerega se uporablja izmenična napetost. V nekaterih modelih se uporabljajo trajni magneti. Ampak zaradi tega je motor dražji.

Če je obremenitev, priključena na rotor, povečana, se njegova hitrost vrtenja ne spremeni. To je ena od ključnih značilnosti te vrste stroja. Predpogoj je, da mora gibljivo magnetno polje imeti čim več parov polov kot elektromagnet na rotorju. To je tisto, kar zagotavlja trajno kotna hitrost vrtenje tega motornega elementa. In ne bo odvisno od trenutka, ki mu je priložen.

Motorna gradnja

Naprava in načelo delovanja Sinhroni motorji so preproste. Oblikovanje vključuje elemente, kot so:

1. Stacionarni del je stator. Na njem so trije navoji, ki so povezani po shemi "star" ali "trikotnik". Stator je sestavljen iz elektrotehničnih jeklenih plošč z visoko stopnjo prevodnosti.
2. Premični del je rotor. Prav tako ima navijanje. Pri delu z njim se napetost uporablja.

Obstaja plast zraka med rotorjem in statorjem. Zagotavlja normalno delovanje motorja in omogoča, da magnetno polje deluje neovirano na elementih enote. Zasnova vsebuje ležaje, v katerih se vrti rotor, ter priključna omara na vrhu motorja.

Kako deluje motor

Na kratko, načelo sinhronega motorja, tako kot vse drugo, je pretvorba ene vrste energije v drugo. In posebej - električni v mehanski. Motor deluje na ta način:

1. Statorski navitji so opremljeni z izmenično napetostjo. Ustvarja magnetno polje.
2. Napajalna napetost se uporablja tudi za navitje rotorja, ki ustvarja polje. Če se uporabljajo trajni magneti, je to polje že privzeto na voljo.
3. Dva magnetna polja se medsebojno presekajo, druga proti drugemu se izogibajo - ena potisne drugo. Zaradi tega se rotor premika. Nameščen je na krogličnih ležajih in se lahko svobodno vrti, le potisne.

To je vse. Zdaj ostane le prejeta mehanična energija uporabljena za potrebe. Vendar morate vedeti, kako pravilno sinhronizirati motor v normalnem načinu. Princip delovanja se razlikuje od asinhronega. Zato morate upoštevati določena pravila.

V ta namen je motor priključen na opremo, ki jo je treba premakniti. Običajno gre za mehanizme, ki bi morali praktično delovati brez zaustavljanja - napojev, črpalk in podobno.

Sinhroni generatorji

Vzvratna konstrukcija je sinhronski generator. V njih postopki potekajo nekoliko drugače. Načelo delovanja sinhronega generatorja in sinhronega motorja je drugačno, vendar ni bistveno:

1. Statorski navit ni napolnjen. Z njim se odstrani.
2. Na navitje rotorja se uporablja izmenična napetost, ki je potrebna za ustvarjanje magnetnega polja. Poraba energije je izredno majhna.
3. Rotor električnega generatorja se ne krči s pomočjo dizelskega ali bencinskega motorja ali z močjo vode in vetra.
4. Okoli rotorja je magnetno polje, ki se premika. Zato je EMF indukovan v navitju statorja in potencialna razlika se pojavi na koncih.

V vsakem primeru pa je potrebno stabilizirati napetost na izhodu generirnega sklopa. Da bi to naredili, zadostuje, da dobimo navitje rotorja od vira, katerega napetost je konstantna in se ne spreminja, ko vrtilna frekvenca niha.

Drogovi za navijanje motorja

V dizajnu rotorja so stalni ali električni magneti. Običajno se imenujejo polovi. V sinhronih strojih (motorjih in generatorjih) so induktorji lahko dve vrsti:

1. To je električno polje.
2. Implicitno so polarizirani.

Razlikujejo se le v medsebojnem dogovarjanju polov. Za zmanjšanje upora od magnetnega polja, kot tudi izboljšanje pogojev za prodor toka, se uporabljajo žile iz feromagnetov.

Ti elementi se nahajajo tako v rotorju kot v statorju. Za izdelavo se uporablja samo električno kakovostno jeklo. V njej je veliko silicija. To je značilnost te vrste kovin. To omogoča bistveno zmanjšanje vrtinčnih tokov, da bi povečali električni upor jedra.

Vpliv polov

V ospredju zasnove in načela delovanja sinhronih motorjev je zagotavljanje učinkov par parov rotorja in statorja drug na drugega. Da bi zagotovili delovanje, je potrebno hitrost induktorja pospešiti. To je enako tistemu, s katerim se rotira statorsko magnetno polje. To je tisto, kar omogoča normalno delovanje v sinhronem načinu. V trenutku, ko pride do zagona, se magnetna polja statorja in rotorka medsebojno križata. To se imenuje "vnos sinhronizacije". Rotor se začne vrteti s hitrostjo, podobno kot pri magnetnem polju statorja.

Zagon sinhronih motorjev tipa

Najtežja stvar v sinhronem motorju je njegovo lansiranje. Zato se uporablja zelo redko. Navsezadnje je zasnova zapletena z lansirnim sistemom. Dolgo časa je delo sinhronega motorja odvisno od pospešenega asinhronega, mehansko povezanega z njim. Kaj to pomeni? Druga vrsta motorja (asinhroni) je omogočila pospešitev rotorja sinhronega stroja na podsinhrono frekvenco. Konvencionalne asinhronske naprave ne zahtevajo posebnih naprav za zagon, dovolj je samo, da uporabite delovno napetost navitja statorja.

Ko dosežete zahtevano hitrost, se pospeševalni motor odklopi. Magnetna polja, ki interagirajo v električnem motorju, same prinesejo v sinhroniziran način. Če želite pospešiti, potrebujete še en motor. Njegova moč bi morala biti približno 10-15% iste lastnosti sinhronega stroja. Če želite v načinu postaviti 1 kW elektromotorja, bo potreboval 100-vatrski zagonski motor. To je dovolj, da lahko stroj deluje v prostem teku in z rahlo obremenitvijo na gredi.

Sodobnejša metoda overclockinga

Stroški takšnega avtomobila so se izkazali za veliko višje. Zato je preprostejša uporaba konvencionalnega asinhronega motorja, čeprav s številnimi pomanjkljivostmi. Ampak to je bilo njegovo delo, ki je bilo uporabljeno za zmanjšanje velikosti in stroškov celotne instalacije. S pomočjo reostata so navitji zaprti na rotorju. Kot rezultat, motor postane asinhroni. In to je veliko lažje za vožnjo - samo postavlja napetost na navitja statorja.

Med izstopom na podsinhrono hitrost se rotor lahko vrti. Toda to se ne zgodi zaradi dela njegovega navijanja. Nasprotno, deluje kot pomirjevalo. Ko je hitrost vrtenja zadostna, se na navitje induktorja uporablja konstantna napetost. Motor se odda v sinhronem načinu. Vendar se ta metoda lahko izvede samo, če se uporabljajo motorji z navijanjem na rotorju. Če uporabljate permanentni magnet, boste morali namestiti dodaten pospeševalni motor.

Prednosti in slabosti sinhronih motorjev

Glavna prednost (v primerjavi z asinhronimi stroji) - zaradi neodvisne oskrbe navitja rotorja, lahko enote delujejo z visokim faktorjem moči. Takšne prednosti lahko označite kot:

1. Tok, ki ga porabi električni motor, se zmanjša učinkovitost. V primerjavi z asinhronim motorjem so te značilnosti sinhronega stroja boljše.
2. Navor je neposredno sorazmeren z napajalno napetostjo. Zato, tudi če se napetost v omrežju zmanjša, je nosilnost precej višja kot pri asinhronih napravah. Zanesljivost teh naprav je veliko višja.

Ampak obstaja ena velika pomanjkljivost - kompleksna zasnova. Zato bodo pri proizvodnji in naknadnih popravilih stroški višji. Poleg tega za napajanje navitja rotorja nujno zahteva prisotnost vira enosmernega toka. Hitrost rotorja se lahko regulira le s pomočjo pretvornikov - njihovi stroški so zelo visoki. Zato se uporabljajo sinhroni motorji, kjer ni potrebe po pogostem vklopu in izklopu enote.