Elektriskajās sistēmās mēs izmantojam vai nu rūpniecībā, spēkstacijas vai mājas vajadzībām motori un ģeneratori ir kļuvuši par ierastu lietu. Ņemot vērā pieprasījumu pēc energoefektīvām un mazāk enerģijas patērējošām sistēmām, ir redzams jaunu šo elektrisko ierīču modeļu izgudrojums. Motoru un ģeneratoru drošas darbības pamatrēķina koeficients ir Spēka faktors . Tā ir pielietotās jaudas attiecība pret nepieciešamo jaudu. Parasti kopējo patērēto enerģiju nozarēs un rūpnīcās aprēķina, pamatojoties uz jaudas koeficientu. Tātad jaudas koeficients vienmēr jāsaglabā vienotībā. Bet reaktīvās jaudas pieauguma dēļ šajās ierīcēs jaudas koeficients samazinās. Lai saglabātu jaudas koeficientu vienotībā, tiek ieviestas daudzas metodes. Sinhronā motora koncepcija ir viena no tām.
Kas ir sinhronais motors?
Sinhronā motora definīcijā teikts, ka “An Maiņstrāvas motors kurā līdzsvara stāvoklī vārpstas rotācija ir sinhronizēta ar pielietotās strāvas biežumu ”. Sinhronais motors darbojas kā maiņstrāvas motors, bet šeit vārpstas kopējais rotāciju skaits ir vienāds ar pielietotās strāvas frekvences veselu skaitli.
Sinhronais motors
Sinhronais motors darbam nepaļaujas uz indukcijas strāvu. Šajos motoros, atšķirībā no asinhronā motora, ieslēgti daudzfāžu maiņstrāvas elektromagnēti valsts r , kas rada rotējošu magnētisko lauku. Šeit rotors ir pastāvīgs magnēts, kas tiek sinhronizēts ar rotējošu magnētisko lauku un rotē sinhroni tam pieliktās strāvas frekvencei.
Sinhronā motora dizains
Stators un rotors ir galvenie komponenti sinhronā motora. Šeit statora rāmim ir iesaiņojuma plāksne, kurai piestiprinātas taustiņu un aploces ribas. Mašīnas atbalstam tiek izmantoti pamatnes, rāmja stiprinājumi. Lai uzbudinātu lauka tinumus ar līdzstrāvu, tiek izmantoti slīdgredzeni un otas.
Cilindriski un apaļi rotori tiek izmantoti 6 polu uzklāšanai. Galvenie stabu rotori tiek izmantoti, ja nepieciešams lielāks stabu daudzums. Sinhronā motora un sinhronā ģeneratora konstrukcija ir līdzīga.
Sinhronā motora darbības princips
Sinhrono motoru darbība ir atkarīga no statora magnētiskā lauka mijiedarbības ar rotora magnētisko lauku. Statorā ir 3 fāžu tinumi, un tas tiek piegādāts ar 3 fāžu jaudu. Tādējādi statora tinums rada 3 fāžu rotējošu magnētisko lauku. Līdzstrāva tiek piegādāta rotoram.
Rotors nonāk rotējošā magnētiskajā laukā, ko rada statora tinums, un rotē sinhronizācijā. Tagad motora ātrums atkarīgs no piegādātās strāvas frekvences.
Sinhronā motora ātrumu kontrolē pielietotās strāvas frekvence. Sinhronā motora ātrumu var aprēķināt kā
Ns = 60f / P = 120f / p
kur f = maiņstrāvas frekvence (Hz)
p = kopējais stabu skaits vienā fāzē
P = kopējais polu pāra skaits vienā fāzē.
Ja tiek pielietota slodze, kas pārsniedz sadalījuma slodzi, motors tiek dezinhronizēts. 3 fāžu statora tinums dod priekšrocību, nosakot rotācijas virzienu. Vienfāzes tinuma gadījumā nav iespējams iegūt rotācijas virzienu, un motors var darboties jebkurā no virzieniem. Lai kontrolētu rotācijas virzienu šajos sinhronajos motoros, ir nepieciešami iedarbināšanas pasākumi.
Sinhronā motora palaišanas metodes
Rotora inerces moments aptur lielizmēra sinhronos motorus no pašdarbības. Šīs rotora inerces dēļ rotoram nav iespējams nonākt sinhronizācijā ar statora magnētisko lauku, ja tiek izmantota tieši tā jauda. Tātad, lai rotors būtu sinhronizēts, ir nepieciešams papildu mehānisms.
Indukcijas tinums ir iekļauts lielajos motoros, kas rada pietiekamu griezes momentu, kas nepieciešams paātrinājumam. Ļoti lieliem motoriem, lai paātrinātu izkrautu mašīnu, tiek izmantots poniju motors. Mainot statora strāvas frekvenci, elektroniski darbināmi motori var paātrināties pat no nulles ātruma.
Ļoti maziem motoriem, ja rotora inerces moments un mehāniskā slodze ir vēlams mazi, tos var iedarbināt bez jebkādām iedarbināšanas metodēm.
Sinhronā motora veidi
Atkarībā no rotora magnetizācijas metodes ir divu veidu sinhronie motori:
- Nav satraukti.
- Līdzstrāva Satraukti.
Neuzbudināts motors
Šajos motoros rotoru magnetizē ārējais statora lauks. Rotors satur nemainīgu magnētisko lauku. Rotora izgatavošanai tiek izmantots augstas izturības tērauds, piemēram, kobalta tērauds. Tie tiek klasificēti kā pastāvīgā magnēta, nevēlēšanās un histerēzes motori.
- Pastāvīgā magnēta sinhronajos motoros rotora projektēšanai kopā ar tēraudu tiek izmantots pastāvīgais magnēts. Viņiem rotorā ir nemainīgs magnētiskais lauks, tāpēc palaišanai nevar izmantot indukcijas tinumu. Tiek izmantoti kā bezkontaktu liftu motori.
Pastāvīgā magnēta sinhronais motors
- Nevēlēšanās motorā rotoru veido tērauda liešana ar izvirzītiem produktu stabiem. Lai samazinātu griezes momenta viļņus, rotora stabi ir mazāki nekā statora stabi. Satur vāveres būra tinumu, lai nodrošinātu rotora sākuma griezes momentu. Izmanto instrumentu pielietojumos.
- Histerēzes motori ir pašiedarbināmie motori. Šeit rotors ir gluds cilindrs, kas sastāv no augstas koercivitātes magnētiski cietā kobalta tērauda. Šie motori ir dārgi un tiek izmantoti tur, kur nepieciešams precīzs nemainīgs ātrums. Parasti izmanto kā servomotorus.
Līdzstrāvas ierosmes motors
Šeit rotors tiek satraukti, izmantojot līdzstrāvu, kas tiek piegādāta tieši caur slīdošajiem gredzeniem. Tiek izmantoti arī maiņstrāvas indukcijas un taisngrieži. Parasti tie ir lieli izmēri, piemēram, lielāki par 1 zirgspēku utt.
Sinhrono motoru pielietojums
parasti, sinhronie motori tiek izmantoti lietojumiem, kur nepieciešams precīzs un nemainīgs ātrums. Šo motoru mazjaudas lietojumi ietver pozicionēšanas mašīnas. Tie tiek izmantoti arī robotā izpildmehānismi . Lodīšu dzirnavas, pulksteņi, atskaņotāju atskaņotāji arī izmanto sinhronos motorus. Bez šiem motoriem izmanto arī servomotorus un laika mehānismus.
Šie motori ir pieejami frakcionētu pakavu izmēru diapazonā līdz lieljaudas rūpniecības izmēru diapazonam. Lai gan šie motori tiek izmantoti lieljaudas rūpniecības izmēros, tiem ir divas svarīgas funkcijas. Viens ir efektīvs līdzeklis maiņstrāvas enerģijas pārveidošanai mehāniskajā enerģijā, bet otrs ir Jaudas koeficienta korekcija . Ar kuru servomotora pielietojumu esat saskāries?
