Uređaj i načelo rada sinkronog motora

Načelo rada sinkronog motora je približno isto kao i onaj asinkronog motora. Ali postoji nekoliko razlika koje su ključne pri odabiru motora za određeni dizajn. Asinkroni strojevi naširoko se koriste u industriji - njihov udio iznosi 96% od ukupnog broja električnih motora. Ali to ne znači da nema drugih vrsta električnih sklopova.

Razlika od asinkronog motora

Glavna razlika između sinkronog stroja je da brzina rotacije armature je ista kao i analogna karakteristika magnetskog toka. A ako se u asinkronim motorima koristi kratko spojen rotor, tada se u sinkronim motornim uređajima nalazi žica na koju se primjenjuje izmjenični napon. U nekim izvedbama koriste se trajni magneti. Ali to ga čini motorom skupljim.

Ako se opterećenje spojeno na rotor povećava, njegova brzina vrtnje neće se mijenjati. Ovo je jedna od ključnih značajki ovog tipa stroja. Preduvjet je da pokretno magnetsko polje mora imati što više para polova kao elektromagnet na rotoru. To je ono što jamči stalni kutna brzina rotacija ovog motornog elementa. I to neće ovisiti o trenutku koji je vezan za njega.

Motorna konstrukcija

Uređaj i načelo rada Sinkroni motori su jednostavne. Dizajn uključuje elemente kao što su:

1. Stacionarni dio je stator. Na njemu se nalaze tri namota koji su povezani prema shemi "zvijezda" ili "trokut". Stacionar je sastavljen od elektrotehničkih čeličnih ploča s visokim stupnjem vodljivosti.
2. Pomični dio je rotor. Također ima navijanje. Prilikom rada na njemu se primjenjuje napon.

Postoji sloj zraka između rotora i statora. Osigurava normalni rad motora i omogućuje da magnetsko polje djeluje nesmetano na elementima jedinice. Dizajn sadrži ležajeve u kojima rotor rotira, kao i priključnu kutiju smještenu na vrhu motora.

Kako motor radi

Ukratko, princip sinkronog motora, kao i bilo koji drugi, je pretvoriti jednu vrstu energije u drugu. I posebno - električni u mehaničkim. Motor radi na ovaj način:

1. Statorski namoti se isporučuju s izmjeničnim naponom. Stvara magnetsko polje.
2. Na zavojnice rotora također se primjenjuje izmjenični napon, stvarajući polje. Ako se koriste trajni magneti, ovo polje već je dostupno prema zadanim postavkama.
3. Dva magnetska polja se međusobno presijecaju, protive jedna drugoj - jedna gura drugu. Zbog toga se rotor pomiče. Postavljen je na ležajeve kugle i slobodno se okreće, samo treba dati guranje.

To je sve. Sada ostaje samo koristiti primljenu mehaničku energiju u potrebne svrhe. Ali morate znati kako pravilno izlaziti sinkroni motor u normalan način rada. Načelo rada se razlikuje od asinkronog. Stoga morate slijediti određena pravila.

U tu svrhu, motor je spojen na opremu koja mora biti pokrenuta. Obično su to mehanizmi koji bi trebali raditi praktično bez zaustavljanja - kapci, pumpe i tako dalje.

Sinkroni generatori

Obratna konstrukcija su sinkroni generatori. U njima procesi se malo razlikuju. Princip rada sinkronog generatora i sinkronog motora je različit, ali ne bitan:

1. Zaglavljivanje statora nije energizirano. Uz to se uklanja.
2. Na kružno namotavanje rotora se primjenjuje izmjenični napon, što je neophodno za stvaranje magnetskog polja. Potrošnja energije je izuzetno mala.
3. Rotor električnog generatora je nesmetan uz pomoć dizelskog ili benzinskog motora ili silom vode i vjetra.
4. Oko rotora nalazi se magnetsko polje koje se pomiče. Stoga se EMF inducira u statorskom namotanju, a potencijalna razlika se pojavljuje na kraju.

Ali u svakom slučaju, potrebno je stabilizirati napon na izlazu generatorskog seta. Da biste to učinili, dovoljno je napajanje rotor namotati iz izvora, čiji napon je konstantan i ne mijenja se kada rotacijska brzina oscilira.

Polovi za navijanje motora

U rotoru postoje permanentni ili električni magneti. Obično se nazivaju stupovi. U sinkronim strojevima (motori i generatori) induktori mogu biti od dvije vrste:

1. To je električno polje.
2. Oni su implicitno polarizirani.

Oni se razlikuju samo u međusobnom rasporedu stupova. Kako bi se smanjila otpornost na magnetsko polje, kao i poboljšala uvjete za penetraciju protoka, koriste se jezgre od feromagneta.

Ovi elementi nalaze se u rotoru iu statoru. Za proizvodnju se koristi samo čelik od električnog razreda. U njemu ima puno silicija. Ovo je osobit lik ove vrste metala. To omogućuje značajno smanjenje vrtložnih struja, kako bi se povećala električna otpornost jezgre.

Utjecaj stupova

U središtu dizajna i načela rada sinkronih motora je pružanje učinka parova polova rotora i statora jedni na druge. Kako bi se osiguralo rad, potrebno je ubrzati induktor na određenu brzinu. Jednako je onaj s kojim se magnetski polje statora rotira. To je ono što omogućuje da se osigura normalni rad u sinkronom načinu rada. U trenutku kada se pojavi početak, magnetska polja statora i rotora međusobno se presijecaju. To se zove "unos sinkronizacije". Rotor se počinje vrtjeti brzinom sličnom onoj magnetskog polja statora.

Pokretanje motora sinkronih motora

Najteža stvar u sinkronom motoru je njegovo pokretanje. Zato se koristi vrlo rijetko. Uostalom, dizajn je kompliciran sustavom pokretanja. Dugo je vremena rad sinhronog motora ovisio o ubrzanju asinkronog, mehanički povezanom s njim. Što to znači? Druga vrsta motora (asinkroni) omogućila je ubrzanje rotora sinkronog stroja na subinkronu frekvenciju. Konvencionalni asinkroni uređaji ne zahtijevaju posebne naprave za pokretanje, dovoljno je samo primijeniti radni napon na namotaje statora.

Nakon postizanja tražene brzine, motor za ubrzavanje je isključen. Magnetna polja koja djeluju na električnom motoru sami ga dovedu da rade u sinkroniziranom načinu rada. Da biste ubrzali, trebate još jedan motor. Njegova snaga treba biti oko 10-15% iste karakteristike sinkronog stroja. Ako želite staviti električni motor od 1 kW u modu, to će zahtijevati 100-watt motor s pojačalom. To je sasvim dovoljno za stroj da može raditi i u praznom hodu i s laganim opterećenjem na osovini.

Moderna metoda overclockinga

Trošak takvog automobila pokazao se znatno većim. Stoga je jednostavnije koristiti konvencionalni asinkroni motor, iako s mnogo nedostataka. No to je bio njegovo načelo rada koje je korišteno za smanjenje veličine i troškova cjelokupne instalacije. Pomoću reostata, namoti su zatvoreni na rotoru. Kao rezultat, motor postaje asinkrono. I puno je lakše izvoditi - samo stavlja napon na namotaje statora.

Tijekom izlaza do sinkronijske brzine rotor se može zakrenuti. Ali to se ne događa zbog rada svoga navijanja. Naprotiv, djeluje kao sredstvo za smirenje. Jednom kada je dostatna brzina rotacije, konstantni napon se primjenjuje na indukcijski namot. Motor se izlazi u sinkroni modu. No, ova se metoda može provesti samo ako se koriste motori s navojem na rotoru. Ako koristite trajni magnet, morat ćete instalirati dodatni motor za ubrzavanje.

Prednosti i nedostaci sinkronih motora

Glavna prednost (u usporedbi s asinkronim strojevima) - zbog nezavisne opskrbe namota rotor, jedinice mogu raditi na visokom faktoru snage. Također možete istaknuti prednosti kao što su:

1. Struja koju električni motor troši, smanjuje se učinkovitost. Ako se uspoređuju s asinkronim motorom, onda su ove karakteristike sinkronog stroja bolje.
2. Zakretni moment je izravno proporcionalan naponskom naponu. Stoga, čak i ako se napon u mreži smanjuje, kapacitet opterećenja je znatno veći od onog asinkronih strojeva. Pouzdanost uređaja ovog tipa je mnogo veća.

Ali postoji jedan veliki nedostatak - složeni dizajn. Stoga će troškovi proizvodnje i naknadne popravke biti veći. Dodatno, napajanje namotavanja rotora nužno zahtijeva prisutnost istosmjerne struje. Brzina rotora može se regulirati samo pomoću pretvarača - njihova je cijena vrlo visoka. Stoga se koriste sinkroni motori gdje nema potrebe da se često uključe i isključe jedinice.