Vsebina sinhronega motorja

Sinhroni motorji so običajen AC motor kot indukcijski motorji. Značilnosti so: med delovanjem v ustaljenem stanju obstaja stalna povezava med hitrostjo rotorja in frekvenco omrežja n=ns=60f/p, ns pa postane sinhrona hitrost. Če frekvenca omrežja ostane nespremenjena, je hitrost sinhronskega motorja konstantna v ustaljenem stanju in nima nobene zveze z velikostjo bremena. Sinhroni motorji se delijo na sinhrone generatorje in sinhrone motorje. Izmenični stroji v sodobnih elektrarnah so večinoma sinhroni motorji.
Načelo delovanja
Vzpostavitev glavnega magnetnega polja: Vzbujevalno navitje prehaja z enosmernim vzbujalnim tokom, da se vzpostavi vzbujevalno magnetno polje z izmenično polariteto, to je, da se vzpostavi glavno magnetno polje.
Tokovodnik: trifazno simetrično armaturno navitje deluje kot napajalno navitje in postane nosilec induciranega potenciala ali induciranega toka.
Rezalno gibanje: glavni motor vleče rotor, da se vrti (vnaša mehansko energijo v motor), vzbujevalno magnetno polje z izmenično polarnostjo pa se vrti z gredjo in zaporedno reže navitja statorja vsake faze (enakovredno prevodniku navitja rezanje vzbujalnega magnetnega polja v obratni smeri). [2]
Generiranje izmeničnega potenciala: Zaradi relativnega rezalnega gibanja med navitjem armature in glavnim magnetnim poljem bo v navitju armature induciran trifazni simetrični izmenični potencial s periodičnimi spremembami velikosti in smeri. Napajanje izmeničnega toka se lahko zagotovi preko vodilne žice.
Alternacija in simetrija: Zaradi izmenične polarnosti vrtečega se magnetnega polja se polarnost induciranega potenciala izmenjuje; zaradi simetrije armaturnega navitja je zagotovljena trifazna simetrija induciranega potenciala. [2]
I. Sinhroni motor na izmenični tok
AC sinhroni motor je pogonski motor s konstantno hitrostjo. Njegova hitrost rotorja ohranja stalno sorazmerno razmerje s frekvenco napajanja. Široko se uporablja v elektronskih instrumentih, sodobni pisarniški opremi, tekstilnih strojih itd.
II. Sinhroni motor s trajnim magnetom
Sinhroni motor s trajnim magnetom spada med sinhrone motorje s trajnim magnetom z asinhronim zagonom. Njegov sistem magnetnega polja je sestavljen iz enega ali več trajnih magnetov. Običajno je nameščen s trajnimi magnetnimi poli glede na zahtevano število polov v kletki rotorja iz litega aluminija ali bakrenih palic. Struktura statorja je podobna zgradbi asinhronega motorja.
Ko je statorsko navitje priključeno na napajanje, se motor začne vrteti po principu asinhronega motorja. Ko pospeši do sinhrone hitrosti, sinhronski elektromagnetni navor, ki ga ustvarita trajno magnetno polje rotorja in magnetno polje statorja (elektromagnetni navor, ki ga ustvari trajno magnetno polje rotorja, in uporni navor, ki ga ustvari statorsko magnetno polje) potegne rotor v sinhronizacijo, motor pa preide v sinhrono delovanje.
Reluktančni sinhroni motor Reluktančni sinhroni motor, znan tudi kot reakcijski sinhroni motor, je sinhronski motor, ki uporablja neenako reluktanco kvadratne in neposredne osi rotorja za ustvarjanje upornega navora. Njegov stator je podoben strukturi statorja asinhronega motorja, vendar je struktura rotorja drugačna.
3. Relukcijski sinhroni motor
Rotor, ki se je razvil iz asinhronega motorja s kletko, je opremljen tudi z navitjem iz litega aluminija s kletko, da bi motor lahko ustvaril asinhroni začetni navor. Rotor je opremljen z reakcijskimi režami, ki ustrezajo številu polov statorja (uporablja se samo izstopajoči del pola, brez vzbujalnega navitja in trajnega magneta) za ustvarjanje reluktančnega sinhronega navora. Glede na različne strukture reakcijskih utorov na rotorju ga lahko razdelimo na notranji reakcijski rotor, zunanji reakcijski rotor ter notranji in zunanji reakcijski rotor. Med njimi je reakcijski utor zunanjega reakcijskega rotorja odprt na zunanjem krogu rotorja, tako da zračna reža v smeri neposredne osi in kvadraturne osi ni enaka. Notranji reakcijski rotor ima v notranjosti utore, ki blokirajo magnetni tok v smeri kvadraturne osi in povečajo magnetni upor. Notranji in zunanji reakcijski rotor združuje strukturne značilnosti zgornjih dveh rotorjev, razlika med direktno osjo in kvadraturno osjo pa je velika, zaradi česar je moč motorja večja. Reluktančni sinhroni motorji so razdeljeni tudi na enofazni kondenzatorski tip delovanja, enofazni kondenzatorski zagonski tip, enofazni kondenzator z dvojno vrednostjo in druge vrste.
4. Histerezni sinhroni motor
Histerezni sinhroni motor je sinhroni motor, ki uporablja histerezne materiale za ustvarjanje histereznega navora. Razdeljen je na sinhronski motor s histerezo notranjega rotorja, sinhronski motor s histerezo zunanjega rotorja in enofazni sinhronski motor s histerezo zasenčenega pola.
Struktura rotorja histereznega sinhronskega motorja z notranjim rotorjem je skritega pola, videz je gladek valj, na rotorju ni navitja, vendar je na zunanjem krogu jedra obročasta učinkovita plast iz histereznega materiala.
Ko je navitje statorja priključeno na napajanje, ustvarjeno vrtljivo magnetno polje povzroči, da histerezni rotor ustvari asinhroni navor in se začne vrteti, nato pa samodejno preide v stanje sinhronega delovanja. Ko motor teče asinhrono, magnetno polje, ki vrti stator, večkrat magnetizira rotor pri frekvenci zdrsa; pri sinhronem delovanju se histerezni material na rotorju magnetizira in pojavijo se trajni magnetni poli, s čimer se ustvari sinhronski navor. Mehki zaganjalnik uporablja kot regulator napetosti trifazni antiparalelni tiristor, ki je priključen med napajalnikom in statorjem motorja. To vezje je kot trifazno popolnoma krmiljeno mostično usmerniško vezje. Ko se za zagon motorja uporablja mehki zaganjalnik, se izhodna napetost tiristorja postopoma povečuje in motor postopoma pospešuje, dokler se tiristor popolnoma ne vklopi. Motor deluje na podlagi mehanskih značilnosti nazivne napetosti, s čimer doseže nemoten zagon, zmanjša začetni tok in se izogne ​​sprožitvi prekomernega toka pri zagonu. Ko motor doseže nazivno število vrtljajev, se postopek zagona konča in mehki zaganjalnik samodejno zamenja tiristor, ki je opravil nalogo, z obvodnim kontaktorjem, da se zagotovi nazivna napetost za normalno delovanje motorja, da se zmanjšajo toplotne izgube. tiristorja, podaljša življenjsko dobo mehkega zaganjalnika, izboljša njegovo delovno učinkovitost in prepreči harmonično onesnaženje v električnem omrežju. Mehki zaganjalnik omogoča tudi funkcijo mehke zaustavitve. Postopek mehke zaustavitve je nasproten postopku mehkega zagona. Napetost se postopoma zmanjšuje in število vrtljajev postopoma pade na nič, s čimer se izognete šoku navora, ki ga povzroči prosto zaustavljanje.