В электрических системах мы используем либо в промышленности, либо энергостанции или бытовые нужды, двигатели и генераторы стали обычным делом. В связи со спросом на высокоэффективные и менее энергопотребляющие системы наблюдается изобретение новых моделей этих электрических устройств. Основным расчетным фактором надежной работы двигателей и генераторов является Фактор силы . Это отношение приложенной мощности к требуемой мощности. Обычно общее количество электроэнергии, потребляемой предприятиями и предприятиями, рассчитывается на основе коэффициента мощности. Таким образом, коэффициент мощности всегда следует поддерживать равным единице. Но из-за роста реактивной мощности в этих устройствах коэффициент мощности уменьшается. Чтобы поддерживать коэффициент мощности равным единице, вводятся многие методы. Концепция синхронного двигателя - одна из них.
Что такое синхронный двигатель?
В определении синхронного двигателя говорится, что «An Двигатель переменного тока в котором в установившемся режиме вращение вала синхронно с частотой приложенного тока ». Синхронный двигатель работает как двигатель переменного тока, но здесь общее количество оборотов, совершаемых валом, равно целому кратному частоте приложенного тока.
Синхронный двигатель
Синхронный двигатель не использует индукционный ток для работы. В этих двигателях, в отличие от асинхронных, многофазные электромагниты переменного тока присутствуют на штат р , который создает вращающееся магнитное поле. Здесь ротор представляет собой постоянный магнит, который синхронизируется с вращающимся магнитным полем и вращается синхронно с частотой приложенного к нему тока.
Синхронный двигатель
Статор и ротор основные компоненты синхронного двигателя. Здесь на корпусе статора имеется оберточная пластина, к которой прикреплены шпонки и периферийные ребра. Опоры, рамы используются для поддержки машины. Для возбуждения обмоток возбуждения постоянным током используются контактные кольца и щетки.
Цилиндрические и круглые роторы используются для 6-полюсного применения. Роторы с явными полюсами используются, когда требуется большее количество полюсов. Конструкция синхронного двигателя и синхронного генератора аналогична.
Принцип работы синхронного двигателя
Работа синхронных двигателей зависит от взаимодействия магнитного поля статора с магнитным полем ротора. Статор содержит 3-х фазные обмотки и питается 3-х фазным питанием. Таким образом, обмотка статора создает трехфазное вращающееся магнитное поле. На ротор подается постоянный ток.
Ротор входит во вращающееся магнитное поле, создаваемое обмоткой статора, и вращается синхронно. Теперь скорость мотора зависит от частоты подаваемого тока.
Скорость синхронного двигателя регулируется частотой приложенного тока. Скорость синхронного двигателя можно рассчитать как
Ns = 60f / P = 120f / p
где, f = частота переменного тока (Гц)
p = общее количество полюсов на фазу
P = общее количество пар полюсов на фазу.
Если приложена нагрузка, превышающая пробивную, двигатель десинхронизируется. Трехфазная обмотка статора дает преимущество определения направления вращения. В случае однофазной обмотки невозможно определить направление вращения, и двигатель может запускаться в любом из направлений. Чтобы контролировать направление вращения этих синхронных двигателей, необходимы пусковые устройства.
Способы запуска синхронного двигателя
Момент инерции ротора останавливает крупногабаритные синхронные двигатели от самозапуска. Из-за этой инерции ротора невозможно синхронизировать ротор с магнитным полем статора в момент подачи питания. Таким образом, требуется некоторый дополнительный механизм, чтобы помочь ротору синхронизироваться.
Индукционная обмотка включена в большие двигатели, которые создают достаточный крутящий момент, необходимый для ускорения. Для очень больших моторов для разгона ненагруженной машины используется пони-мотор. Изменяя частоту тока статора, двигатели с электронным управлением могут разгоняться даже с нулевой скорости.
Для очень маленьких двигателей, когда момент инерции ротора и механическая нагрузка желательно малы, они могут запускаться без каких-либо методов запуска.
Типы синхронного двигателя
В зависимости от метода намагничивания ротора существует два типа синхронных двигателей:
- Не в восторге.
- Постоянный ток Возбужден.
Невозбужденный двигатель
В этих двигателях ротор намагничивается внешним полем статора. Ротор содержит постоянное магнитное поле. Для изготовления ротора используется сталь с высокой удерживающей способностью, такая как кобальтовая сталь. Они классифицируются как двигатели с постоянным магнитом, реактивные и гистерезисные.
- В синхронных двигателях с постоянными магнитами постоянный магнит используется вместе со сталью для конструкции ротора. У них постоянное магнитное поле в роторе, поэтому индукционную обмотку нельзя использовать для запуска. Применяются в качестве безредукторных двигателей лифтов.
Синхронный двигатель с постоянным магнитом
- В реактивном двигателе ротор сделан из стального литья с выступающими полюсами. Чтобы свести к минимуму пульсации крутящего момента, полюса ротора меньше полюсов статора. Имеет обмотку с короткозамкнутым ротором для обеспечения пускового момента ротора. Используется в измерительных приборах.
- Двигатели с гистерезисом - это самозапускающиеся двигатели. Здесь ротор представляет собой гладкий цилиндр, сделанный из кобальтовой стали с высокой коэрцитивной силой. Эти двигатели дороги и используются там, где требуется точная постоянная скорость. Обычно используются как серводвигатели.
Двигатель с возбуждением от постоянного тока
Здесь ротор возбуждается постоянным током, подаваемым непосредственно через контактные кольца. Также используются индукция переменного тока и выпрямители. Обычно они имеют большие размеры, например, более 1 лошадиных сил и т. Д.
Двигатель с возбуждением от постоянного тока
Применение синхронных двигателей
обычно, синхронные двигатели используются там, где требуется точная и постоянная скорость. Эти двигатели с низким энергопотреблением включают в себя позиционирующие машины. Они также применяются в роботах приводы . В шаровых мельницах, часах, проигрывателях пластинок также используются синхронные двигатели. Кроме того, эти двигатели также используются в качестве серводвигателей и синхронизаторов.
Эти двигатели доступны в диапазоне размеров дробной подковы до диапазона промышленных размеров высокой мощности. Хотя эти двигатели используются в промышленных масштабах большой мощности, они выполняют две важные функции. Один является эффективным средством преобразования энергии переменного тока в механическую энергию, а другой - Коррекция коэффициента мощности . С каким применением серводвигателя вы сталкивались?
