Synchronní motory: zařízení, obvod

Vlastností synchronních motorů je to, že magnetický tok a rotor mají stejné otáčky. Z tohoto důvodu rotor elektrický motor

Někdy se používají silné permanentní magnety. Obvykle v synchronních strojích je na rotoru co nejvíce vinutí než na statoru. Takto lze vyrovnat rychlost otáčení magnetického toku a rotoru. Zatížení připojené k motoru není ovlivněno rychlostí vůbec.

Konstrukce elektromotoru

Synchronní motorové zařízení se skládá z následujících prvků:

1. Stacionární částí je stator, na kterém jsou umístěny vinutí.
2. Pohyblivý rotor, někdy se nazývá induktor nebo armatura.
3. Přední a zadní kryty.
4. Ložiska namontovaná na rotoru.

Mezi kotvou a statorem je volný prostor. V drážkách jsou umístěny vinutí, jsou spojeny s hvězdou. Jakmile je napětí na motoru přivedeno, proud protéká vinutím kotvy. V okolí induktoru je vytvořeno magnetické pole. Stator je také napájen. A tady je magnetický tok. Tato pole jsou vzájemně odsazena.

Jak funguje synchronní motor

U synchronních strojů jsou elektromagnety na statoru póly, protože pracují na konstantním proudu. Celkově existují dva schémata, kterými jsou zapojeny statorové vinutí:

1. Je to polární tyč.
2. Není povinné.

Pro snížení magnetického odporu a optimalizaci podmínek průchodu pole se používají jádra z feromagnetů. Jsou k dispozici jak ve statoru, tak v rotoru.

Jsou vyrobeny ze speciálních tříd elektrické ocelové, které obsahují obrovské množství prvku, jako je křemík. Díky této pomoci je možné výrazně snížit vířivý proud a také zvýšit elektrický odpor kovu.

Provoz synchronních motorů je založen na interakci pólů statoru a rotoru. Při spuštění dojde k akceleraci k rychlosti toku. Za takových podmínek pracuje elektromotor v synchronním režimu.

Spouštěcí metoda s přídavným elektromotorem

Dříve byly použity speciální spouštěcí motory, které byly připojeny k motoru pomocí mechanických zařízení (řemenový pohon, řetězové kolo atd.). Během spouštění se rotor začal otáčet a postupně zrychlovat dosáhl synchronní rychlosti. Poté elektromotor sám začal pracovat. To je princip činnosti synchronního elektromotoru bez ohledu na konstrukci a výrobce.

Předpokladem je, že startovací motor musí mít výkon asi 15% analogické charakteristiky akcelerovaného motoru. Tato síla je dostatečná pro provoz jakéhokoliv synchronního motoru, i když je k němu připojeno malé zatížení. Tato metoda je poměrně složitá a náklady na všechna zařízení se výrazně zvyšují.

Moderní metoda spuštění

Moderní konstrukce synchronních elektromotorů nejsou vybaveny podobnými schématy pro přetaktování. Použije se další startovací systém. Přibližně tímto způsobem je synchronní stroj zapnutý:

1. S pomocí reostatu jsou vinutí rotoru uzavřeny. V důsledku toho se kotva zkratuje, jako u jednoduchých asynchronních elektromotorů.
2. Na rotoru je také zkratované vinutí, které je uklidňující, zabraňuje tomu, aby se armatura během synchronizace otáčela.
3. Jakmile kotva dosáhne minimální rychlosti, je k jejímu vinutí připojen konstantní proud.
4. Při použití permanentních magnetů je nutné použít externí spouštěcí motory.

Existují kryogenní synchrónní elektromotory, u kterých je použito provedení obráceného typu. Vzduchové vinutí jsou vyrobeny ze supravodivých materiálů.

Výhody synchronních strojů

Asynchronní a synchronní motory mají velmi podobné konstrukce, ale stále existují rozdíly. V druhém případě existuje zřejmá výhoda v tom, že dochází k excitaci ze stejnosměrného zdroje. V tomto případě může motor pracovat s velmi velkým výkonovým faktorem. Existují také další výhody synchronních motorů:

1. Pracují s nadhodnoceným faktorem. To vám umožňuje snížit spotřebu energie a také významně snižuje aktuální ztráty. Účinnost synchronního stroje bude mnohem vyšší než účinnost asynchronního motoru se stejným výkonem.
2. Krouticí moment přímo závisí na napětí v síti. Dokonce i za předpokladu, že napětí v síti bude klesat, napájení se uloží.

Přesto se asynchronní stroje používají mnohem častěji než synchronní stroje. Faktem je, že mají velkou spolehlivost, jednoduchou konstrukci, nevyžadují další péči.

Nevýhody synchrónních motorů

Ukazuje se, že nevýhody synchronních strojů jsou mnohem větší. Zde je jen hlavní:

1. Schéma synchronního motoru je poměrně komplikované, skládá se z velkého počtu prvků. Z tohoto důvodu jsou náklady na zařízení velmi vysoké.
2. Pro napájení induktoru je nutné použít stejnosměrný proud. To značně komplikuje celý návrh.
3. Postup spuštění elektromotoru je spíše komplikovaný než u asynchronních strojů.
4. Nastavte rychlost rotoru pouze pomocí frekvenční měniče.

Obecně se výhody výrazně překrývají nevýhody synchrónních motorů. Z tohoto důvodu se velmi často používají tam, kde je nutné udržovat nepřetržitý trvalý výrobní proces, kde není nutné často zastavovat a spouštět zařízení. Synchronní stroje se nacházejí v mlýnech, drtičkách, čerpadlech, kompresorech. Zřídka se vypínají, pracují téměř neustále. Při použití takových motorů lze dosáhnout značných úspor energie.