Elektriske motorer er fast etableret som de vigtigste komponenter i de fleste enheder, der bruges af mennesker hver dag. En af typerne af elektriske maskiner til rotation af arbejdslegemet er en synkron elektrisk motor. Enhedens funktioner og driftsprincippet for en synkron motor vil vi overveje nærmere.
Enhed
Strukturelt er enhver synkron enhed en stator og en rotor kombineret i et hus. Statorviklingen er viklet ind i spalterne i et stationært magnetisk kredsløb samlet af et ferromagnetisk materiale. Rotorstrukturen kan omfatte en vikling monteret på en stålramme eller en permanent magnet monteret på en aksel. Opgaven for både den ene og den anden er at skabe en magnetisk flux, der interagerer med statorens elektromagnetiske felt.
Driftsprincip
På baggrund af punkt 53 i GOST 27471-87 betyder begrebet synkronmotor en kontaktløs maskine, der fungerer på vekselstrøm. I hvilken forholdet mellem rotorhastigheden og strømfrekvensen i ankerviklingerne i stabil tilstand ikke afhænger af belastningens størrelse ved nominel drift.
Fra et praktisk synspunkt ser det sådan ud:
- en trefasespænding påføres statorviklingerne, også kaldet en anker;
- når amplituden af sinusformet i en fase øges, vil strømmen og det elektromagnetiske felt, der er skabt omkring viklingen, øges proportionalt;
- i betragtning af det faktum, at sinusformet stiger skiftevis i alle tre faser af motoren, skifter toppen af det maksimale elektromagnetiske felt fra en vikling til en anden med uret retning;
- rotorens (induktor) magnetfelt tiltrækkes skiftevis af sine egne poler til det modsatte tegn på statorfeltvektoren.
Som et resultat af denne interaktion forekommer translationel rotation af den synkrone motoraksel omkring dens akse. Da kraftledninger dannet af en uafhængig kilde konstant er til stede i induktoren, svarer dens rotationsfrekvens fuldt ud til frekvensen af den spænding, der tilføres ankerviklingerne. Synkronisering forekommer i motoren.
Typer af synkronmotorer
Generelt er synkronmotorer opdelt i flere kategorier afhængigt af deres designfunktioner.
Så for at opnå en strøm af excitation skal du bruge:
- rotorvikling - for at sikre elektromagnetisk interaktion leveres strøm til viklingen fra en tredjepartskilde;
- magnetisk rotor - rotorens hjælpemagnetfelt er skabt af permanente magneter installeret på den;
- jetrotor - formen på induktorens magnetiske kredsløb er lavet på en sådan måde, at ankerets kraftlinjer brydes for at opnå synkron rotation.
Afhængigt af rotorens design skelnes der mellem en fremtrædende pol og en implicit pol synkronmotor.
I henhold til driftstilstand kan de bruges som en elektrisk motor, generator eller synkron kompensator.
Driftstilstande
I praksis kan hver elektrisk maskine bruges i forskellige driftsformer:
- Motortilstand - enheden fungerer på princippet om at konvertere elektrisk energi til mekanisk energi. Spændingen påføres ankerledningerne og omdannes til rotorkraft på rotoren.
- Generatortilstand - i dette tilfælde roterer motorakslen på grund af turbinen eller anden genstand, og den genererede spænding fjernes fra ankerledningerne.
- Synkron kompensator - den elektriske motor er tilsluttet distributionsnetværket ved tomgangshastighed. Dette øger systemets effektfaktor på grund af forbruget af reaktiv effekt.
P.S. Flere andre detaljer om synkron motor, og også om, hvordan det adskiller sig fra en induktionsmotor, se videoen: