Elektromotory jsou pevně zakořeněny jako nejdůležitější součásti většiny zařízení používaných lidmi každý den. Jedním z typů elektrických strojů pro otáčení pracovního těla je synchronní elektrický motor. Budeme dále uvažovat o vlastnostech zařízení a principu činnosti synchronního motoru.
přístroj
Strukturálně je jakákoli synchronní jednotka stator a rotor kombinovaný v jednom krytu. Vinutí statoru je navinuto do štěrbin stacionárního magnetického obvodu sestaveného z feromagnetického materiálu. Konstrukce rotoru může zahrnovat vinutí namontované na ocelovém rámu nebo permanentní magnet namontovaný na hřídeli. Úkolem jednoho i druhého je vytvořit magnetický tok interagující s elektromagnetickým polem statoru.
Princip činnosti
Na základě kapitoly 53 GOST 27471-87 předpokládá koncept synchronního motoru bezkontaktní stroj pracující na střídavý proud. Ve kterém v ustáleném stavu poměr otáček rotoru k aktuální frekvenci ve vinutí kotvy nezávisí na velikosti zátěže při jmenovitém provozu.
Z praktického hlediska to vypadá takto:
- na vinutí statoru je přivedeno třífázové napětí, které se také říká kotva;
- jak se zvyšuje amplituda sinusoidy v jedné fázi, proporcionálně se zvýší proud a elektromagnetické pole vytvořené kolem vinutí;
- s ohledem na skutečnost, že sinusoida střídavě narůstá ve všech třech fázích motoru, se vrchol maximálního elektromagnetického pole posune z jednoho vinutí na druhé ve směru hodinových ručiček;
- magnetické pole rotoru (induktor) je střídavě přitahováno svými vlastními póly k opačnému znaménku vektoru statorového pole.
V důsledku této interakce dochází k translační rotaci hřídele synchronního motoru kolem její osy. Vzhledem k tomu, že v induktoru jsou neustále přítomna elektrická vedení tvořená nezávislým zdrojem, frekvence jeho otáčení plně odpovídá frekvenci napětí dodávaného do vinutí kotvy. V motoru dochází k synchronizaci.
Typy synchronních motorů
Synchronní motory jsou obecně rozděleny do několika kategorií v závislosti na jejich konstrukčních vlastnostech.
Chcete-li získat tok buzení, použijte:
- vinutí rotoru - pro zajištění elektromagnetické interakce je napájení vinutí dodáváno ze zdroje třetí strany;
- magnetický rotor - pomocné magnetické pole rotoru je vytvářeno permanentními magnety, které jsou na něm instalovány;
- tryskový rotor - tvar magnetického obvodu induktoru je vytvořen tak, že silové linie kotvy jsou lomeny, aby se dosáhlo synchronní rotace.
V závislosti na konstrukci rotoru se rozlišuje hlavní pól a implicitní synchronní motor pólu.
Podle provozního režimu je lze použít jako elektromotor, generátor nebo synchronní kompenzátor.
Provozní režimy
V praxi lze každý elektrický stroj používat v různých provozních režimech:
- Režim motoru - jednotka pracuje na principu přeměny elektrické energie na energii mechanickou. Napětí se přivádí na vodiče kotvy a převádí se na rotační sílu na rotoru.
- Režim generátoru - v takovém případě se hřídel motoru otáčí v důsledku turbíny nebo jiného předmětu a generované napětí je odstraněno z vodičů kotvy.
- Synchronní kompenzátor - elektromotor je připojen k distribuční síti při volnoběžných otáčkách. Tím se zvyšuje účiník systému v důsledku spotřeby jalového výkonu.
P.S. Další podrobnosti o synchronní motor, a také o tom, jak se liší od indukčního motoru, viz video: