Устройството и принципът на работа на синхронен двигател

Принципът на работа на синхронен двигател е приблизителносъщото като асинхронното. Но има няколко разлики, които са от ключово значение при избора на мотор за определен дизайн. Асинхронните машини се използват широко в промишлеността - техният дял достига 96% от общия брой на електродвигателите. Но това не означава, че няма други видове електрически уреди.

Разлика от асинхронен двигател

Основната разлика на синхронната машина ече скоростта на въртене на арматурата е същата като аналоговата характеристика на магнитен поток. И ако в асинхронни двигатели се използва ротор с затворен контур, тогава в синхронни двигатели има намотка, върху която се подава променливо напрежение. Някои модели използват постоянни магнити. Но това прави двигателя по-скъп.

Ако увеличите товара, свързан към ротора,неговата скорост на въртене няма да се промени. Това е една от основните характеристики на този тип машина. Предпоставка е, че движещото се магнитно поле трябва да има толкова двойки полюси като електромагнит на ротор. Това гарантира постоянна ъглова скорост на въртене на този елемент на двигателя. И няма да зависи от момента, свързан с него.

Дизайн на двигателя

Устройството и принципът на работа на синхронните двигатели са прости. Дизайнът включва елементи като:

1. Фиксираната част е статор. Има три намотки, които са свързани по схемата "звезда" или "триъгълник". Статорът е сглобен от плочи от електрическа стомана с висока проводимост.
2. Подвижната част е ротора. Също така има ликвидация. Когато работите върху него, се задейства.

Между ротора и статора има междинен слой.на въздуха. Той осигурява нормалното функциониране на двигателя и позволява на магнитното поле да влияе свободно върху компонентите на уреда. Дизайнът съдържа лагери, в които роторът се върти, както и клемна кутия, разположена в горната част на двигателя.

Как функционира двигателят

Накратко, принципът на синхронната работадвигателят, както всеки друг, е да преобразува един вид енергия в друг. Конкретно - от електрическо до механично. Моторът работи по следния начин:

1. На намотките на статора се прилага променливо напрежение. Той създава магнитно поле.
2. За намотките на ротора се прилага променливо напрежение, което създава поле. Ако се използват постоянни магнити, това поле е вече налично по подразбиране.
3. Две магнитни полета се пресичат помежду си,се противопоставят една на друга - едното бута другото. Поради това роторът се движи. Той е този, който е инсталиран на сачмени лагери и е в състояние да се върти свободно, той само трябва да даде тласък.

Това е всичко. Сега остава само да се използва получената механична енергия за нужните цели. Но трябва да знаете как правилно да въвеждате синхронен двигател в нормален режим. Принципът на действие е различен от асинхронния. Следователно се изисква да се придържаме към определени правила.

За тази цел електродвигателят е свързан към оборудването, което трябва да се задейства. Обикновено това са механизми, които трябва да работят на практика без спиране - аспирационни калодки, помпи и т.н.

Синхронни генератори

Обратна конструкция - синхронни генератори. В тях процесите протичат малко по-различно. Принципът на работа на синхронен генератор и синхронен двигател се различава, но не е значително:

1. Не се прилага напрежение към намотката на статора. От него се отстранява.
2. На роторната намотка се прилага променливо напрежение, което е необходимо за създаване на магнитно поле. Консумацията на електроенергия е изключително малка.
3. Роторът на генератора генерира като използва дизелов или бензинов двигател или силата на водата, вятъра.
4. Около ротора има магнитно поле, което се движи. Следователно EMF се индуцира в намотката на статора, а в края се появява потенциална разлика.

Но във всеки случай е необходимо стабилизиране.напрежение на изхода на комплекта генератор. За да направите това, достатъчно е да заредите намотката на ротора от източник, чието напрежение е постоянно и не се променя, когато честотата на въртене варира.

Мостове за намотаване на двигатели

Роторът има постоянни или електрически магнити. Те обикновено се наричат ​​полюси. На синхронни машини (мотори и генератори) индукторите могат да бъдат два вида:

1. Полярен полюс.
2. Имплициран полярност.

Те се различават само по взаимноместоположението на полюсите. За да се намали съпротивлението от магнитното поле, както и да се подобрят условията за проникване на потока, се използват ядра, направени от феромагнити.

Тези елементи са разположени както в ротора, така и в негона статора. За производството на използвани само стени от електрическа стомана. В него има много силиций. Това е отличителна черта на този тип метал. Това ви позволява значително да намалите вихровите токове, увеличете електрическото съпротивление на сърцевината.

Полярен удар

Основа на дизайна и принципа на работасинхронни двигатели е да се осигури влиянието на двойките полюси на ротора и статора един върху друг. За да осигурите необходимата работа, за да ускорите индуктора с определена скорост. Тя е равна на тази, с която се върти магнитното поле на статора. Това прави възможно да се осигури нормална работа в синхронно състояние. В момента, в който стартира стартирането, магнитните полета на статора и ротора се пресичат помежду си. Това се нарича "запис за синхронизиране". Роторът започва да се върти със скорост като тази на статорно магнитно поле.

Работещи синхронни двигатели

Най-тежката част от синхронен двигател енейното стартиране. Ето защо се използва изключително рядко. В края на краищата, дизайнът се усложнява от системата за стартиране. От дълго време работата на синхронен двигател зависеше от асинхронен ускорител, механично свързан с него. Какво означава това? Вторият тип двигател (асинхронен) позволи да ускори ротора на синхронната машина до субсинхронната честота. Конвенционалните асинхронни устройства не изискват специални устройства да работят, достатъчно, за да приложат работното напрежение към намотките на статора.

След необходимитескорост, има спиране на ускоряващия двигател. Магнитните полета, които взаимодействат със самия електродвигател, го привеждат в действие в синхронно състояние. Ускорението ще изисква различен двигател. Нейната мощност трябва да бъде около 10-15% от сходните характеристики на синхронна машина. Ако искате да пуснете в експлоатация електрическия мотор с мощност 1 kW, той ще изисква ускоряващ мотор 100 W. Достатъчно е, че колата може да работи както в режим на празен ход, така и с незначително натоварване на вала.

По-модерен овърклок

Цената на такава машина се оказа много по-висока. Поради това е по-лесно да се използва обикновен асинхронен двигател, дори и да има много недостатъци. Но неговият принцип на работа беше използван за намаляване на размера и цената на цялата инсталация. С помощта на реостат намотките на ротора са затворени. В резултат двигателят става асинхронен. И за да стартира това се оказва много по-лесно - просто напрежение се прилага към намотките на статора.

По време на подсинхронната скороствъзможно е въртенето на ротора. Но това не се случва поради работата на неговата ликвидация. Напротив, тя действа като биберон. Щом скоростта на въртене е достатъчна, на намотката на индуктора се прилага постоянно напрежение. Двигателят се извежда към синхронен режим. Но този метод може да се приложи само ако се използват мотори с намотка върху ротора. Ако се използва постоянен магнит, ще трябва да инсталирате допълнителен бустер двигател.

Предимства и недостатъци на синхронните двигатели

Основното предимство (в сравнение сасинхронни машини) - поради самостоятелното захранване на роторната намотка, устройствата могат да работят при висок фактор на мощността. Можете също така да подчертаете такива предимства като:

1. Токът, погълнат от електродвигателя, намалява, ефективността се увеличава. Ако се сравнява с асинхронен мотор, тогава тези характеристики на синхронната машина са по-добри.
2. Въртящият момент е директно пропорционален на напрежението.захранване. Следователно, дори ако напрежението в мрежата намалее, капацитетът на натоварване е много по-висок от този на асинхронните машини. Надеждността на този тип устройства е значително по-висока.

Но има един голям недостатък - труднодизайн. Поради това при производството и последващите ремонтни работи разходите ще бъдат по-високи. Освен това е необходим източник на постоянен ток за захранване на намотката на ротора. И е възможно да се регулира скоростта на ротора само с помощта на преобразуватели - тяхната цена е много висока. Поради това се използват синхронни двигатели, при които не е необходимо често включване и изключване на уреда.