Различие асинхронного и синхронного двигателя: Отличие синхронного от асинхронного двигателя

Содержание

Различие синхронного и асинхронного двигателя

На чтение 9 мин. Просмотров 54 Обновлено

В данной статье рассмотрим принципиальные отличия синхронных электродвигателей от асинхронных, чтобы каждый читающий эти строки мог бы эти различия четко понимать.

Асинхронные электродвигатели более широко распространены сегодня, однако в некоторых ситуациях синхронные двигатели оказываются более подходящими, более эффективными для решения конкретных промышленных и производственных задач, об этом будет рассказано далее.

Прежде всего давайте вспомним, что же вообще такое электродвигатель. Электродвигателем называется электрическая машина, предназначенная для преобразования электрической энергии в механическую энергию вращения ротора, и служащая в качестве привода для какого-нибудь механизма, например для приведения в действие подъемного крана или насоса.

Еще в школе всем рассказывали и показывали, как два магнита отталкиваются одноименными полюсами, а разноименными — притягиваются. Это постоянные магниты. Но существуют и переменные магниты. Каждый помнит рисунок с проводящей рамкой, расположенной между полюсами подковообразного постоянного магнита.

Горизонтально расположенная рамка, если по ней пустить постоянный ток, станет поворачиваться в магнитном поле постоянного магнита под действием пары сил (Сила Ампера), пока не будет достигнуто равновесие в вертикальном положении.

Если затем по рамке пустить постоянный ток противоположного направления, то рамка повернется дальше. В результате такого попеременного питания рамки постоянным током то одного, то другого направления, достигается непрерывное вращение рамки. Рамка здесь представляет собой аналог переменного магнита.

Приведенный пример с вращающейся рамкой в простейшей форме демонстрирует принцип работы синхронного электродвигателя. У любого синхронного электродвигателя на роторе есть обмотки возбуждения, на которые подается постоянный ток, формирующий магнитное поле ротора. Статор же синхронного электродвигателя содержит обмотку статора, для формирования магнитного поля статора.

При подаче на обмотку статора переменного тока, ротор придет во вращение с частотой, соответствующей частоте тока в обмотке статора. Частота вращения ротора будет синхронна частоте тока обмотки статора, поэтому такой электродвигатель называется синхронным. Магнитное поле ротора создается током, а не индуцируется полем статора, поэтому синхронный двигатель способен держать синхронные номинальные обороты независимо от мощности нагрузки, разумеется, в разумных пределах.

Асинхронный электродвигатель в свою очередь отличается от синхронного. Если вспомнить рисунок в рамкой, и рамку просто накоротко замкнуть, то при вращении магнита вокруг рамки, индуцируемый в рамке ток создаст магнитное поле рамки, и рамка будет стремиться догнать магнит.

Частота вращения рамки под механической нагрузкой будет всегда меньше частоты вращения магнита, и частота не будет поэтому синхронной. Этот простой пример демонстрирует принцип действия асинхронного электродвигателя.

В асинхронном электродвигателе вращающееся магнитное поле формируется переменным током обмотки статора, расположенной в его пазах. Ротор типичного асинхронного двигателя обмоток как таковых не имеет, вместо этого на нем расположены накоротко соединенные стержни (ротор типа «беличья клетка»), такой ротор называется короткозамкнутым ротором. Бывают еще асинхронные двигатели с фазным ротором, там ротор содержит обмотки, сопротивление и ток в которых можно регулировать реостатом.

Итак, в чем же принципиальное отличие асинхронного электродвигателя от синхронного? С виду внешне они похожи, порой даже специалист не отличит по внешним признакам синхронный электродвигатель от асинхронного. Главное же отличие заключается в устройстве роторов. Ротор асинхронного электродвигателя не питается током, а полюса на нем индуцирутся магнитным полем статора.

Ротор синхронного двигателя имеет обмотку возбуждения с независимым питанием. Статоры синхронного и асинхронного двигателя устроены одинаково, функция в каждом случае одна и та же — создание вращающегося магнитного поля статора.

Обороты асинхронного двигателя под нагрузкой всегда на величину скольжения отстают от вращения магнитного поля статора, в то время как обороты синхронного двигателя равны по частоте «оборотам» магнитного поля статора, поэтому если обороты должны быть постоянными при различных нагрузках, предпочтительней выбирать синхронный двигатель, например в приводе гильотинных ножниц лучше всего справится со своей задачей мощный синхронный двигатель.

Область применения асинхронных двигателей сегодня очень широка. Это всевозможные станки, транспортеры, вентиляторы, насосы, — все то оборудование, где нагрузка сравнительно стабильна, или снижение оборотов под нагрузкой не критично для рабочего процесса.

Некоторые компрессоры и насосы требуют постоянной частоты вращения при любой нагрузке, на такое оборудование ставят синхронные электродвигатели.

Синхронные двигатели дороже в производстве, чем асинхронные, поэтому если есть возможность выбора и небольшое снижение оборотов под нагрузкой не критично, приобретают асинхронный двигатель.

Синхронные электродвигатели широко применяются в электроприводах, не требующих регулирования частоты вращения. По сравнению с асинхронными двигателями они имеют ряд преимуществ:

более высокий коэффициент полезного действия;

возможность изготовления двигателей с низкой частотой вращения, что позволяет отказаться от промежуточных передач между двигателем и рабочей машиной;

частота вращения двигателя не зависит от нагрузки па его валу;

возможность использования в качестве компенсирующих устройств реактивной мощности.

Синхронные электродвигатели могут являться потребителями и генераторами реактивной мощности. Характер и значение реактивной мощности синхронного двигателя зависят от величины тока в обмотке возбуждения. Зависимость тока в обмотке, выдающей напряжение в электрическую сеть, от тока возбуждения носит название U-образной характеристики синхронного двигателя. При 100%-ной нагрузке на валу двигателя его косинус фи равен 1. При этом электродвигатель не потребляет реактивной мощности из электрической сети. Ток в обмотке статора при этом имеет минимальное значение.

Классификация двигателей основывается на разных параметрах. По одному из них, различают синхронный и асинхронный двигатель. Отличия приборов, общая характеристика и принцип работы описаны в статье.

Синхронный двигатель

Этот тип двигателя способен работать одновременно и в качестве генератора, и как, собственно, двигатель. Его устройство сродни синхронному генератору. Характерной особенностью двигателя является неизменяемая частота роторного вращения от нагрузки.

Эти виды двигателей широко применяются во многих сферах, например, для электрических проводов, которым необходима постоянная скорость.

Принцип работы синхронного двигателя

В основу его функционирования положено взаимодействие вращающегося магнитного поля якоря и магнитных полей индукторных полюсов. Обычно якорь находится в статоре, а индуктор распологается в роторе. Для мощных моторов используются электрические магниты для полюсов, а для слабых — постоянные.

Принцип работы синхронного двигателя включает в себя (кратковременно) и асинхронный режим, который обычно применяют для разгона до необходимой (то есть номинальной) скорости вращения. В это время индукторные обмотки замыкаются накоротко или посредством реостата. После достижения необходимой скорости индуктор начинают питать постоянным током.

Преимущества и недостатки

Основными минусами этого вида двигателя являются:

  • необходимость питания обмотки постоянным током;
  • сложность запуска;
  • скользящий контакт.

Большинство генераторов, где бы они ни использовались, являются синхронными. Преимуществами таких двигателей в целом являются:

Асинхронный двигатель

Данный вид устройста представляет механизм, направленный на трансформацию электрической энергии переменного тока в механическую. Из самого названия «асинхронный» можно сделать вывод, что речь идет о неодновременном процессе. И действительно, частота вращения магнитного поля статора здесь выше роторной всегда.
Такое устройство состоит из статора цилиндрической формы и ротора, в зависимости от вида которого асинхронные двигатели короткозамкнутые могут быть и с фазным ротором.

Принцип действия

Работа двигателя осуществляется на основе взаимодействия магнитного статорного поля и наводящихся этим же полем токов в роторе. Вращающий момент появляется тогда, когда имеется разность частоты вращения полей.

Резюмируем теперь, чем отличается синхронный двигатель от асинхронного. Чем объясняется широкое применение одного типа и ограниченное — другого?

Синхронный и асинхронный двигатель: отличия

Отличие работы двигателей — в роторе. У синхронного типа он заключается в постоянном или электрическом магните. Благодаря притягиванию разноименных полюсов вращающееся поле статора влечет и магнитный ротор. Их скорость получается одинаковой. Отсюда и название — синхронный.

Асинхронные двигатели, в свою очередь, просты и надежны, но их недостатком является трудность регулировки частоты вращения. Для реверсирования трехфазного асинхронного двигателя (то есть изменения направления его вращения в противоположную сторону) меняют расположение двух фаз или двух линейных проводов, приближающихся к обмотке статора.

Если рассматривать частоту вращения, то имеют и здесь синхронный и асинхронный двигатель отличия. В синхронном типе этот показатель является постоянным, в отличие от асинхронного. Поэтому первый используют там, где необходима постоянная скорость и полная управляемость, например, в насосах, вентиляторах и компрессорах.

Выявить на том или ином устройстве наличие рассматриваемых типов приборов очень просто. На асинхронном двигателе будет не круглое число оборотов (например, девятьсот тридцать в минуту), в то время как на синхронном — круглое (например, тысяча оборотов в минуту).

И те, и другие моторы управляются достаточно сложно. Синхронный тип имеет жесткую характеристику механики: при любой меняющейся нагрузке на вал мотора частота вращения будет одной и той же. При этом нагрузка, конечно, должна меняться с учетом того, чтобы двигатель способен ее выдержать, иначе это приведет к поломке механизма.

Так устроен синхронный и асинхронный двигатель. Отличия обоих видов обуславливают сферу их использования, когда один вид справляется с задачей оптимальным образом, для другого это будет проблематичным. В то же время можно встретить и комбинированные механизмы.

Существуют различные виды электродвигателей, и очень часто возникает вопрос, в чем же отличия между синхронным и асинхронным двигателем. В асинхронном обмотки, расположенные в статоре, создают вращающееся магнитное поле, взаимодействующее с токами, образующимися в роторе, благодаря чему он приходит во вращающееся состояние. Поэтому, в настоящее время, наиболее популярным считается простой и надежный асинхронный электродвигатель, имеющий короткозамкнутый ротор.

Асинхронный двигатель

В его пазах расположены токопроводящие стержни из алюминия или меди, соединенные своими концами с кольцами из такого же материала, которые производят короткое замыкание этих стержней. Поэтому, ротор и называется короткозамкнутым. Вихревые токи, взаимодействующие с полем, вызывают вращение ротора со скоростью, меньшей, чем скорость вращения самого поля. Таким образом, весь двигатель получил название асинхронного. Это движение получило название относительного скольжения, поскольку скорости ротора и магнитного поля неравны и магнитное поле не пересекается с токопроводящими стержнями ротора. Поэтому, они не создают вращающийся момент.

Принципиальным отличием обоих видов двигателей является исполнение ротора. В синхронном он представляет собой постоянный магнит относительно небольшой мощности или такой же электромагнит. Вращающийся магнит, создающий магнитное поле статора, приводит в движение магнитный ротор. Скорость движения статора и ротора, в этом случае, одинаковая. Поэтому, данный двигатель получил название синхронного.

Особенности синхронного двигателя

Синхронный двигатель отличается возможностью значительного опережения током напряжения по фазе. Повышая коэффициент мощности по типу конденсаторных батарей.

Асинхронные электродвигатели отличаются простотой конструкции и надежностью в эксплуатации. Единственный недостаток этих агрегатов заключается в достаточной трудности регулировки частоты их вращения. Трехфазные асинхронные двигатели могут быть легко реверсированы, то есть вращение двигателя может измениться на противоположное направление. Для этого, достаточно изменить место расположения двух линейных проводов или фаз, которые замыкаются на обмотку статора. В отличие от синхронного, это простой и дешевый двигатель, применяющийся повсеместно.

Синхронный и асинхронный двигатель имеет еще и такое важное отличие, как постоянная частота вращения у первого при различных нагрузках. Поэтому их применяют в приводах машин, требующих постоянных скоростей, например, в компрессорах, насосах или вентиляторах, поскольку они очень легки в управлении.

Классификация электродвигателей

Сравнение синхронных и асинхронных двигателей: различия в строении и возможностях

30.07.2020

Сравнение синхронных и асинхронных двигателей: различия в строении и возможностях

Асинхронные и синхронные электродвигатели имеют принципиальные отличия, которые во многом определяют сферу эксплуатации. Разница в конструкции позволяет в отдельных случаях более эффективно выполнять поставленные задачи на промышленных объектах. Наибольшее распространение получили асинхронные электродвигатели, но иногда выгоднее использовать синхронные аналоги.

Особенности строения и работы синхронных двигателей

Внешне оба вида электрических двигателей очень похожи, но есть существенные различия в строении роторов. Эти элементы в случае с асинхронными устройствами не питаются электрическим током. При работе вращающееся магнитное поле образуется за счет МДС обмоток статора.

Ротор синхронных электродвигателей обладает обмоткой с автономным питанием. Статоры имеют идентичную конструкцию. Основная задача этих элементов заключается в формировании вращающегося магнитного поля во время работы.

Важно знать, что обороты синхронного двигателя совпадают по частоте магнитного поля, которое создает статор. Совершенно другая ситуация в случае с асинхронными электродвигателями. При работе под нагрузкой есть отставание от вращения магнитного поля непосредственно на величину скольжения. По этой причине выгоднее делать выбор в пользу синхронного двигателя, если требуется обеспечивать постоянные обороты при разных нагрузках.

Особенности строения и работы асинхронного двигателя

Сфера эксплуатации асинхронных электродвигателей в целом очень широка. Их активно применяют в различном оборудовании, где отмечается относительно равномерная нагрузка, а уменьшение оборотов не так существенно влияет на рабочий процесс. Такими двигателями оснащают станки, насосы, транспортеры и другие электрические установки.

Однако есть компрессоры и насосы, которые требуют поддержания определенной частоты оборотов при изменяющейся нагрузке, на них устанавливают синхронные двигатели.

Сравнение и преимущества асинхронных электродвигателей

Синхронные электродвигатели устанавливают в электроприводах, которые работают без регулировки частоты вращения. Перед асинхронными аналогами они имеют преимущества, которые касаются следующих моментов:

  • КПД несколько выше;
  • возможность работы при низкой частоте вращения, благодаря чему удается убрать промежуточные передачи между оборудованием и двигателем;
  • отсутствие влияния нагрузки, передаваемой на вал двигателя, на частоту вращений;
  • возможность применения в качестве компенсирующих приспособлений реактивной мощности.

При необходимости синхронные двигатели могут выступать в роли генераторов или потребителей реактивной мощности. Основные параметры будут зависеть от величины электрического тока непосредственно в обмотке.

Использование синхронных и асинхронных двигателей. Синхронный и асинхронный двигатель

Трёхфазные машины переменного тока. Они есть двух видов — асинхронные и синхронные. В этой статье рассказывается в чём сходство и различие между машинами обоих типов и область их применения.

Принцип действия и устройство электромашин разных типов

Асинхронные и синхронные электродвигатели похожи по конструкции, но есть и отличия.

Устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей

Это самые распространённые машины переменного тока. Такие электродвигатели состоят из трёх основных частей:

  • Корпус с подшипниковыми щитами и лапами или фланцем.
  • В корпусе находятся магнитопровод из железных пластин с обмотками. Этот магнитопровод носит название статор.
  • Вал с подшипниками и магнитпроводом. Эта конструкция называется ротор . В электродвигателях с короткозамкнутым ротором в магнитопроводе находятся соединённые между собой алюминиевые стержни, эта конструкция носит название «беличья клетка». В машинах с фазным ротором вместо стержней намотаны обмотки.

В пазах статора со сдвигом 120° намотаны три обмотки. При подключении к трёхфазной сети в статоре наводится вращающееся магнитное поле. Скорость вращения называется «синхронная скорость».

Справка! В однофазных электродвигателях вращающееся поле создаётся дополнительной обмоткой или конструктивными особенностями статора.

Это поле наводит ЭДС в роторе, возникающий при этом ток создаёт своё поле, взаимодействующее с полем статора и приводящее его в движение. Скорость вращения ротора меньше синхронной скорости. Эта разница называется скольжение.


Рассчитывается скольжение по формуле S=(n1-n2)/n1*100%, где: · n1 — синхронная скорость; · n2 — скорость вращения ротора.

Номинальная величи

на скольжения в обычных электромоторах 1-8%. При увеличении нагрузки на валу двигателя скольжение и вращающий момент растут до критической величины, при достижении которой двигатель останавливается.

В электродвигателях с фазным ротором вместо беличьей клетки в пазах ротора намотаны три обмотки. Через токосъёмные кольца и щётки они подключаются к добавочным сопротивлениям. Эти сопротивления ограничивают ток и магнитное поле в роторе. Это увеличивает скольжение и уменьшает скорость двигателя.

Такие аппараты используются при тяжёлом пуске и в устройствах с регулировкой скорости, например, в мостовых кранах.

Принцип действия синхронных электродвигателей

Эти двигатели устроены сложнее и дороже асинхронных машин. Их достоинство в постоянной скорости вращения, не меняющейся при нагрузке.

Статор синхронной машины не отличается от асинхронной. Отличие в роторе. В отличие от асинхронного двигателя, вращение осуществляется за счёт взаимодействия вращающегося магнитного поля статора и постоянного поля ротора. Для его создания в роторе находятся электромагниты. Напряжение к катушкам подводится при помощи токосъёмных колец и графитных щёток.

Справка! В роторе синхронных машин малой мощности вместо электромагнитов установлены постоянные или просто магнитопровод имеет явновыраженные полюса. Скольжение, как в асинхронных машинах, отсутствует, и частота вращения определяется только частотой питающего напряжения.

Запуск электродвигателей

Асинхронные электрические машины мощностью до 30-50кВт запускаются прямой подачей электроэнергии. С двигателями большой мощности и синхронными машинами дело обстоит сложнее.

Пуск асинхронных двигателей большой мощности

Для запуска таких машин используются разные способы:

  • Включение добавочных сопротивлений в цепь статора. Они ограничивают пусковой ток, а после разгона закорачиваются пускателем.
  • В аппаратах, предназначенных для работы в сети с фазным напряжением 660 вольт обмотки в сети 380 вольт соединены треугольником. На время пуска они переключаются в звезду.
  • В электромашинах с фазным ротором для запуска в цепь ротора включаются добавочные сопротивления. После разгона они закорачиваются.
  • При наличии регулировки скорости, переключением обмоток или изменением частоты, двигатель включается на минимальные обороты. После начала вращения, обороты увеличиваются.

Пуск синхронных электромашин

В отличие от асинхронных машин, пуск которых производится взаимодействием поля статора и обмоток или беличьей клетки ротора, синхронную машину необходимо предварительно разогнать до скорости, близкой к синхронной.

  • С помощью дополнительного асинхронного двигателя. Так запускаются машины с постоянными магнитами в роторе. При достижении скорости, близкой к синхронной, асинхронхронник отключается и подаётся напряжение в статор синхронного двигателя.
  • Асинхронный пуск. В роторе, кроме электромагнита, находится «беличья клетка». С её помощью аппарат разгоняется, после чего в обмотку подаётся постоянное напряжение, и двигатель начинает работать в качестве синхронного.
  • Обмотки ротора закорачиваются напрямую или через добавочное сопротивление. После разгона в них подаётся постоянное напряжение.
  • При помощи ТПЧ (тиристорного преобразователя частоты) частота питающего напряжения и скорость вращения плавно поднимается до номинальной. Этот способ применяется в механизмах с регулировкой скорости.

Особенности и применение разных видов электродвигателей

У каждого типа двигателей есть достоинства и недостатки по сравнению с другими. Это определяет область их применения. Применение разных типов электромашин зависит от их особенностей конструкции и принципа действия.

Достоинства и использование асинхронных электродвигателей

Такие машины имеют достоинства перед синхронными аппаратами:

  • простота конструкции и низкая цена; аппараты с фазным ротором позволяют регулировать скорость вращения и осуществлять плавный пуск без использования преобразователей частоты;
  • большое разнообразие мощностей — от нескольких ватт до десятков киловатт.

Кроме достоинств есть недостатки:

  • падение скорости вращения при росте нагрузки;
  • более низкий КПД и большие габариты, чем у синхронных аппаратов той же мощности;
  • кроме активной, такие аппараты потребляют реактивную (индуктивную) мощность, что ведёт к необходимости устанавливать компенсаторы или дополнительно оплачивать реактивную электроэнергию.

Используются такие машины практически везде, где необходимо приведение в движение механизма и есть трёхфазное напряжение 380 вольт.

Применение синхронных машин

  • Регулировка путём изменения тока возбуждения cos φ. Это позволяет уменьшить ток потребления, габариты и сечение подводящего кабеля, а также увеличить КПД. Кроме того, такие аппараты используются в качестве компенсаторов реактивной мощности.
  • Менее чувствительны к колебаниям напряжения и обладают большей перегрузочной способностью, особенно к ударным нагрузкам. Способность к превышению мощности повышается путём перевозбуждения обмоток ротора. Благодаря этому такие двигатели используются в экскаваторах, гильотинных ножницах и других подобных механизмах.
  • Частота вращения не меняется при изменения нагрузки. Поэтому синхронные машины применяются в прецизионных станках в металлургии, машиностроении и деревообатывающей промышленности.

Трехфазные асинхронные двигатели составляют основу современного электропривода. От ДПТ их отличает простота конструкции, надежность, высокие технико-экономические показатели. В настоящее время частотные преобразователи позволили сделать регулировочные свойства АД более лучшими, чем у ДПТ с НВ.

По конструкции ротора АД разделяются на двигатели и короткозамкнутым ротором (КЗР) и двигатели с фазным ротором (ФР). Наиболее простая конструкция у АД с КЗР. Ротор такого двигателя не имеет выводов, так как его обмотка выполнена в виде короткозамкнутой клетки (беличья клетка). Его обмотка выполнена в виде ряда медных или алюминиевых стержней, расположенных по периметру сердечника ротора, замкнутые в двух сторон короткозамыкающими кольцами. Простота конструкции обеспечивает им высокую надежность, простоту обслуживания и невысокую стоимость. Схема включения АД СС КЗР представлена на рис. 4.1, а.

Фазный ротор имеет трехфазную обмотку, выполненную по типу обмотки статора (рис. 4.1, б). Одни концы катушек соединены в нулевую точку («звезда»), а другие – подключены к контактным кольцам. На кольца наложены щетки, осуществляющие скользящий контакт с обмоткой ротора. При такой конструкции возможно подсоединение к обмотке ротора пускового или регулировочного реостата, позволяющего менять электрическое сопротивление в цепи ротора. Такие двигатели более сложны в изготовлении и эксплуатации, поэтому применяются только там, где применение АД с КЗР не обеспечит требованиям в приводу механизма.

Ротор АД отстаёт от вращающегося магнитного поля статора, которое создается обмоткой статора, то есть вращение происходит асинхронно. В этих условиях вращающееся поле статора индуцирует ЭДС в обмотке роторе, под действием которого в роторе протекает ток, который взаимодействует с вращающимся магнитным полем (ВМП), создавая вращающий момент двигателя. В рабочих режимах разница частот вращения статора и ротора не велика и составляет несколько процентов. При рассмотрение рабочих процессов АД обычно используют понятие скольжения

Скорость асинхронного двигателя в рабочих режимах

где синхронная частота вращения магнитного поля ; – частота питающего напряжения ; – число пар полюсов.

Статор синхронного двигателя (СД) конструктивно не отличается от статора АД. Ротор СД имеет явнополюсную конструкцию, на полюсах которого расположена обмотка возбуждения. При включении обмотки к источнику постоянного тока в двигателе создается дополнительное магнитное поле. Таким образом, для работы синхронного двигателя кроме 3х-фазного переменного напряжения требуется также постоянное. Исключение составляют двигатели, возбуждаемые постоянными магнитами. Такие двигатели обладают абсолютно жесткой механической характеристикой: ротор двигателя вращается синхронно с вращающимся магнитным полем с частотой .

В отличие от АД, синхронные не создают пускового момента, так как ротор двигателя по причине инерционности не может мгновенно разогнаться до синхронной скорости. Для пуска СД необходимо предварительно привести его во вращение до скорости, близкой к синхронной ( . С этой целью применяют асинхронный пуск, для чего на роторе двигателя располагается пусковая обмотка, конструктивно похожая на беличью клетку.

Процесс асинхронного пуска СД протекает следующим образом (рис. 4.2).

При включении обмотки статора СД в сеть СД запускается как асинхронный. При этом обмотку возбуждения замыкают на сопротивление для ограничения величины ЭДС, которая наводится в ОВ при пуске двигателя. При достижении скорости вращения близкой к номинальной, обмотку возбуждения подключают к постоянному напряжению, и двигатель втягивается в синхронизм, то есть скорость вращения двигателя становится равной синхронной скорости.

Синхронные двигатели изготавливаются на большие мощности: от сотен до тысяч киловатт. Объясняется это тем, что при меньших мощностях их применение нецелесообразно по технико-экономическим показателям.

СД обычно имеют целевое назначение, то есть каждая серия разработана для конкретных механизмов (для шаровых мельниц — СДМЗ, для привода компрессоров – СДК, для привода насосов – ВДС и др.).

Синхронные двигатели имеют перегрузочную способность .

Еще одной особенностью СД является возможность работать с величиной , более того, при перевозбуждении синхронный двигатель начинает генерировать емкостную нагрузку. Для повышении в сети используют синхронные компенсаторы, представляющие собой перевозбужденные СД специальной конструкции, работающие без нагрузки на валу.

В данной статье рассмотрим принципиальные отличия синхронных электродвигателей от асинхронных, чтобы каждый читающий эти строки мог бы эти различия четко понимать.

Более широко распространены сегодня, однако в некоторых ситуациях синхронные двигатели оказываются более подходящими, более эффективными для решения конкретных промышленных и производственных задач, об этом будет рассказано далее.

Прежде всего давайте вспомним, что же вообще такое электродвигатель. называется электрическая машина, предназначенная для преобразования электрической энергии в механическую энергию вращения ротора, и служащая в качестве привода для какого-нибудь механизма, например для приведения в действие подъемного крана или насоса.

Еще в школе всем рассказывали и показывали, как два магнита отталкиваются одноименными полюсами, а разноименными — притягиваются. Это . Но существуют и переменные магниты. Каждый помнит рисунок с проводящей рамкой, расположенной между полюсами подковообразного постоянного магнита.


Горизонтально расположенная рамка, если по ней пустить постоянный ток, станет поворачиваться в магнитном поле постоянного магнита под действием пары сил (), пока не будет достигнуто равновесие в вертикальном положении.

Если затем по рамке пустить постоянный ток противоположного направления, то рамка повернется дальше. В результате такого попеременного питания рамки постоянным током то одного, то другого направления, достигается непрерывное вращение рамки. Рамка здесь представляет собой аналог переменного магнита.

Приведенный пример с вращающейся рамкой в простейшей форме демонстрирует принцип работы синхронного электродвигателя. У любого синхронного электродвигателя на роторе есть обмотки возбуждения, на которые подается постоянный ток, формирующий магнитное поле ротора. Статор же синхронного электродвигателя содержит обмотку статора, для формирования магнитного поля статора.

При подаче на обмотку статора переменного тока, ротор придет во вращение с частотой, соответствующей частоте тока в обмотке статора. Частота вращения ротора будет синхронна частоте тока обмотки статора, поэтому такой электродвигатель называется синхронным. Магнитное поле ротора создается током, а не индуцируется полем статора, поэтому синхронный двигатель способен держать синхронные номинальные обороты независимо от мощности нагрузки, разумеется, в разумных пределах.

Асинхронный электродвигатель в свою очередь отличается от синхронного. Если вспомнить рисунок в рамкой, и рамку просто накоротко замкнуть, то при вращении магнита вокруг рамки, индуцируемый в рамке ток создаст магнитное поле рамки, и рамка будет стремиться догнать магнит.

Частота вращения рамки под механической нагрузкой будет всегда меньше частоты вращения магнита, и частота не будет поэтому синхронной. Этот простой пример демонстрирует принцип действия асинхронного электродвигателя.

В асинхронном электродвигателе вращающееся магнитное поле формируется переменным током обмотки статора, расположенной в его пазах. Ротор типичного асинхронного двигателя обмоток как таковых не имеет, вместо этого на нем расположены накоротко соединенные стержни (ротор типа «беличья клетка»), такой ротор называется короткозамкнутым ротором. Бывают еще асинхронные двигатели с фазным ротором, там ротор содержит обмотки, сопротивление и ток в которых можно регулировать реостатом.


Итак, в чем же принципиальное отличие асинхронного электродвигателя от синхронного? С виду внешне они похожи, порой даже специалист не отличит по внешним признакам синхронный электродвигатель от асинхронного. Главное же отличие заключается в устройстве роторов. Ротор асинхронного электродвигателя не питается током, а полюса на нем индуцирутся магнитным полем статора.

Ротор синхронного двигателя имеет обмотку возбуждения с независимым питанием. Статоры синхронного и асинхронного двигателя устроены одинаково, функция в каждом случае одна и та же — создание вращающегося магнитного поля статора.

Обороты асинхронного двигателя под нагрузкой всегда на величину скольжения отстают от вращения магнитного поля статора, в то время как обороты синхронного двигателя равны по частоте «оборотам» магнитного поля статора, поэтому если обороты должны быть постоянными при различных нагрузках, предпочтительней выбирать синхронный двигатель, например в приводе гильотинных ножниц лучше всего справится со своей задачей мощный синхронный двигатель.


Область применения асинхронных двигателей сегодня очень широка. Это всевозможные станки, транспортеры, вентиляторы, насосы, — все то оборудование, где нагрузка сравнительно стабильна, или снижение оборотов под нагрузкой не критично для рабочего процесса.

Некоторые компрессоры и насосы требуют постоянной частоты вращения при любой нагрузке, на такое оборудование ставят синхронные электродвигатели.

Синхронные двигатели дороже в производстве, чем асинхронные, поэтому если есть возможность выбора и небольшое снижение оборотов под нагрузкой не критично, приобретают асинхронный двигатель.

Синхронные электродвигатели широко применяются в электроприводах, не требующих регулирования частоты вращения. По сравнению с асинхронными двигателями они имеют ряд преимуществ:

    более высокий коэффициент полезного действия;

    возможность изготовления двигателей с низкой частотой вращения, что позволяет отказаться от промежуточных передач между двигателем и рабочей машиной;

    частота вращения двигателя не зависит от нагрузки па его валу;

    возможность использования в качестве компенсирующих устройств реактивной мощности.

Синхронные электродвигатели могут являться потребителями и генераторами . Характер и значение реактивной мощности синхронного двигателя зависят от величины тока в обмотке возбуждения. Зависимость тока в обмотке, выдающей напряжение в электрическую сеть, от тока возбуждения носит название U-образной характеристики синхронного двигателя. При 100%-ной нагрузке на валу двигателя его равен 1. При этом электродвигатель не потребляет реактивной мощности из электрической сети. Ток в обмотке статора при этом имеет минимальное значение.

На рис.7.7 приведены характеристики синхронных двигателей СДВ 17-39-12 и СДВ-17-59-12 (С – синхронный, Д – двигатель, В – для привода вентиляторов, 17 – габарит, 39 и 59 – длина сердечника статора, см, 12 – число полюсов) и ВДС 325/49-16. Характеристики синхронных двигателей (рис.7.7) имеют ряд преимуществ по сравнению с характеристиками , :
возможность работы с опережающим коэффициентом мощности;
более низкие потери;
синхронная вращения в независимости от нагрузки;
возможность плавного регулирования реактивной мощности и более высокое качество в узлах нагрузки;
способность сохранять устойчивую работу при колебаниях в питающей сети.
Последняя особенность связана с тем, что у синхронного двигателя максимальный момент пропорционален напряжению, а у АД – квадрату – рис.7.4.

Синхронные двигатели, наряду с наличием на роторе обмотки возбуждения, имеют и мощную демпферную систему, обеспечивающую пуск и разгон ротора до подсинхронной частоты вращения в асинхронном режиме, с замкнутой на гасительное сопротивление обмоткой возбуждения. По достижении подсинхронной частоты вращения осуществляется синхронизация двигателя путем включения АГП и доведение его частоты вращения до синхронной. Синхронизация усложняется при высоких коэффициентах загрузки двигателя, а в системе собственных нужд электростанций возможности разгрузки на период синхронизации отсутствуют – рис.7.7.
Недостатком синхронных электродвигателей является необходимость отключения АГП и перевод их в асинхронный режим даже при кратковременных глубоких понижениях питающего напряжения, связанных с неудаленными и ошибочным отключением рабочих вводов питания. При использовании синхронных двигателей на электростанциях они будут участвовать в самозапуске наряду с другими асинхронными двигателями в условиях более низких питающих напряжений по сравнению с пуском отдельного . При этом условия синхронизации усложняются.


Исходя из высокой чувствительности синхронных электродвигателей к глубоким понижениям напряжения, трудности синхронизации в условиях самозапуска, отсутствие необходимости компенсации реактивной мощности в системе СН ввиду небольшой удаленности синхронных генераторов, синхронные электродвигатели нашли ограниченное применение в системе СН электростанций. Синхронные электродвигатели используются для питания потребителей, не влияющих на немедленное прекращение технологического процесса: часть циркуляционных насосов, приводы компрессоров и вентиляторов, мельниц, дробилок. Перечисленные механизмы обычно имеют промежуточные бункеры топлива и запасы перекачиваемого рабочего тела в ресиверах.
В виде примера в табл.7.2 изображена мельница-вентилятор с приводным синхронным двигателем марки СДМЗ2-22-61-40УХЛ4, предназначенным для привода шаровых и стержневых мельниц. В обозначении типа:
С – синхронный, Д – двигатель, М – для привода мельниц, З – закрытого исполнения, 2 – вторая серия, 22 – габарит, 61 – длина сердечника статора, см, 40 – число полюсов, УХЛ4 – климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ. Пуск двигателя асинхронный прямой при номинальном напряжении сети с включением в цепь обмотки возбуждения разрядного сопротивления. В процессе пуска среднее на зажимах двигателя должно быть не менее 0,85Uном, минимальное в начале пуска – не менее 0,8Uном. Двигатель допускает два пуска подряд из холодного состояния или один пуск из горячего состояния при условии, что средний статический момент сопротивления механизма на валу за время пуска не превышает 0,8М ном при моменте инерции приводимого механизма не более указанного в табл.7.2. Возбуждение двигателя осуществляется от тиристорных возбудителей. Обращаем внимание на низкую частоту вращения электродвигателей серии СДМЗ2 в пределах 100 – 150 об/мин, на которые асинхронные двигатели не выпускаются.

Прежде чем разобраться, в чём их отличие, необходимо выяснить, что такое электродвигатель? Электродвигатель – это электрическая машина, которая приводится в действие от электроэнергии и служит приводом для других механизмов.

Объяснение принципа работы синхронного электродвигателя для «чайников»

С детства мы помним, что два магнита, если их приблизить друг к другу, в одном случае притягиваются, а в другом отталкиваются. Происходит это, в зависимости от того, что какими сторонами магнитов мы их соединяем, разноимённые полюса притягиваются, а одноимённые отталкиваются. Это – постоянные магниты, у которых магнитное поле присутствует постоянно. Существуют и переменные магниты.

В школьном учебнике по физике есть рисунок, где изображён электромагнит в виде подковы и рамка с полукольцами на концах, которая расположена между его полюсами.

При расположении рамки в горизонтальном положении в пространстве между полюсами магнитов, из-за того, что магнит притягивает разноимённые полюса и отталкивает одноимённые, на рамку подаётся ток, одинакового знака. Вокруг рамки появляется электромагнитное поле (вот пример переменного магнита!), полюса магнитов притягивают рамку, и она поворачивается в вертикальное положение. При достижении вертикали, на рамку подаётся ток противоположного знака, электромагнитное поле рамки меняет полюсность, и полюса постоянного магнита начинают отталкивать рамку, вращая её до горизонтального положения, после чего цикл вращения повторяется.

В этом заключается принцип работы электродвигателя. Причём, примитивного синхронного электродвигателя!

Итак, примитивный синхронный электродвигатель работает, когда на рамку подаётся ток. У настоящего синхронного электродвигателя, роль рамки выполняет ротор с катушками проводов, называемых обмотками, на которые подаётся ток (они служат источниками электромагнитного поля). А роль подковообразного магнита выполняет статор, изготовленный либо из набора постоянных магнитов, либо тоже из катушек проводов (обмоток), которые, при подаче тока являются также источниками электромагнитного поля.

Ротор синхронного электродвигателя будет вращаться с такой же частотой, с какой меняется ток, подаваемый на клеммы обмотки, т.е. синхронно. Отсюда название этого электродвигателя.

Объяснение принципа работы асинхронного электродвигателя для «чайников»

Вспоминаем описание рисунка в предыдущем примере. Та же рамка, расположенная между полюсами подковообразного магнита, только её концы не имеют полуколец, они соединены между собой.

Теперь начинаем вращать вокруг рамки подковообразный магнит. Вращаем его медленно и наблюдаем за поведением рамки. До некоторых пор рамка остаётся неподвижной, а потом, при повороте магнита на определённый угол, рамка начинает вращение вслед за магнитом. Вращение рамки запаздывает по сравнению со скоростью вращения магнита, т.е. она вращается не синхронно с ним – асинхронно. Вот и получается, что это примитивный асинхронный электродвигатель.

Вообще-то роль магнитов в настоящем асинхронном двигателе служат обмотки, расположенные в пазах статора, на которые подаётся ток. А роль рамки, выполняет ротор, в пазы которого вставлены металлические пластины, соединённые между собой на коротко. Поэтому такой ротор называется короткозамкнутым.

В чём же отличия синхронного и асинхронного электродвигателей?

Если поставить рядом два современных электродвигателя одного и другого типа, то по внешним признакам их отличить трудно даже специалисту.

По существу, их главное отличие рассмотрено в приведённых примерах принципов работы этих электродвигателей. Они отличаются по конструкции роторов . Ротор синхронного электродвигателя состоит из обмоток, а ротор асинхронного представляет собой набор пластин.

Статоры одного и другого электродвигателей почти неотличимы и представляют собой набор обмоток, однако, статор синхронного электродвигателя может быть набран из постоянных магнитов.

Обороты синхронного двигателя соответствуют частоте подаваемого на него тока, а обороты асинхронного несколько отстают от частоты тока.

Отличаются они и по сферам применения . Например, синхронные электродвигатели ставят для привода оборудования, которое работает с постоянной скоростью вращения (насосы, компрессоры и т.д.) не снижая её с увеличением нагрузки. А вот асинхронные электродвигатели снижают частоту вращения при увеличении нагрузки.

Синхронные электродвигатели конструктивно сложней, а значит, и дороже асинхронных электродвигателей.

принцип работы и устройство (фото)

Принцип работы синхронного двигателя

  • Принцип работы синхронного двигателя
  • Строение синхронного двигателя
  • Принципы работы синхронного двигателя
  • Способы запуска
  • Применение
  • Устройство и принцип действия синхронного двигателя
  • Отличие от асинхронного мотора
  • Конструкция мотора
  • Как работает двигатель
  • Синхронные генераторы
  • Полюсы обмоток двигателя
  • Воздействие полюсов
  • Запуск электродвигателей синхронного типа
  • Более современный способ разгона
  • Преимущества и недостатки синхронных моторов

В целом, электрический двигатель представляет собой электромеханическое устройство, которое преобразовывает электрическую энергию в механическую.

По типу подключения двигатели бывают однофазные и 3-х фазные. Среди 3-х фазных двигателей наиболее распространенными являются индукционные (асинхронные) и синхронные электродвигатели.

Когда в 3-х фазном двигателе электрические проводники располагаются в определенном геометрическом положении (под определенным углом относительно друг друга), возникает электрическое поле. Образованное электромагнитное поле вращается с определенной скоростью, которая называется синхронной скоростью.

Если в этом вращающемся магнитном поле присутствует электромагнит, он магнетически замыкается с этим вращающимся полем и вращается со скоростью этого поля. Фактически, это нерегулируемый двигатель, поскольку он имеет всего одну скорость, которая является синхронной, и никаких промежуточных скоростей там быть не может. Другими словами, он работает синхронно с частотой сети.

Ниже дана формула синхронной скорости:

Ns = 120F/p

Оборудование, материаловедение, механика и …

Статьи Чертежи Таблицы О сайте Реклама

Пуск синхронного двигателя. Пуск синхронного двигателя может быть а) асинхронным, б) от вспомогательного двигателя. [c.536]

Основные параметры при асинхронном пуске синхронного двигателя следующие. [c.406]

Запуск синхронных двигателей, как и короткозамкнутых асинхронных, может производиться либо при полном, либо при пониженном напряжении сети. Выбор способа пуска синхронных двигателей определяется теми же соображениями, что и короткозамкнутых асинхронных. [c.441]

Способы пуска. В настоящее время всегда применяется асинхронный пуск синхронных двигателей. [c.511]

В последнее время иногда применяется пуск синхронных двигателей с наглухо подключенным возбудителем (в схеме на фиг. 24 отсутствует контактор М и разрядное сопротивление обмотка возбуждения о. в. подключена непосредственно на якорь возбудителя). Этот простой способ пуска применим, если момент сопротивления на валу двигателя в конце пуска не превышает [c.512]

Пуск синхронного двигателя. Перед включением масляного выключателя ВМ (см. рис. 176), подающего высокое напряжение к синхронному двигателю ДС, необходимо выполнить следующие подготовительные операции  [c.277]

Недостатки — сравнительно сложное оборудование и относительно высокая стоимость, так как пуск синхронного двигателя (его разгон до синхронной угловой скорости) связан с применением дополнительного оборудования. Поэтому синхронные электродвигатели применяют в тех случаях, когда к. п. д. дви-ателя и величина os ф имеют решающее значение (например, при больших ощностях в сочетании с редкими пусками и остановами), а также тогда, когда еобходимо строгое постоянство угловой скорости. [c.517]

При неподвижном синхронном двигателе действующие два момента от прямого и обратного вращающихся полей равны по величине и противоположны по знаку поэтому для пуска синхронного двигателя требуется внешний привод. В качестве этого привода на электровозе используется главный генератор Г1. При пуске синхронного двигателя главный генератор Г1 подключается к возбудителю (фиг. 120), приводимому в действие вспомогательным преобразователем ВП. При этом обмотка независимого возбуждения генератора Г1 сильно шунтируется омическим сопротивлением, чтобы обеспечить скорость вращения 1 500 об/мин. Такая скорость в )ащения достигается в течение [c.630]

Пуск синхронных двигателей может быть осуществлён путём асинхронного пуска или от вспомогательного двигателя-. [c.310]

Пуск синхронных двигателей в качестве асинхронных может быть осуществлён только в том случае, когда в полюсах двигателя имеется специальная пусковая короткозамкнутая обмотка в виде медных стержней (беличье колесо), уложенных через известные промежутки в полюсных наконечниках и замкнутых на торцевых концах кольцами. Пуск синхронных двигателей в качестве асинхронных должен производиться от пониженного напряжения (30—40% нормального). [c.310]

Бедрин Е. Н. Устройство для пуска синхронных двигателей поршневых. компрессоров. — Бюллетень изобретений . Авторское свидетельство № 126171, [c.155]

В современных моделях экскаваторов с приводом по системе Г-Д для возбуждения генераторов и электродвигателей постоянного тока, а также приводных синхронных двигателей предусмотрены тиристорные преобразователи ТПВ, которые, по сравнению с системами управления на магнитных усилителях, имеют лучшие технико-экономические показатели. Пуск синхронных двигателей от сети — прямой. На экскаваторах с мощными электродвигателя-466 [c.466]

Компрессорная станция—потребитель электроэнергии первой категории. Отключение питания от энергосистемы либо от автономного источника питания всего на несколько секунд приводит к полному прекращению технологического процесса. В связи с этим основными направлениями работы специалистов газовой промышленности являются направления по устранению недостатков в работе электрооборудования КС, т.е. повышению его надежности. Сравнительная простота обслуживания, быстрота пуска, экономичность — преимущества электропривода по сравнению с газотурбинным приводом. К недостаткам следует отнести полную зависимость от внешнего энергоснабжения, трудность регулирования и недопустимость больших отклонений от расчетных технологических режимов. Работа в условиях Севера выдвигает повышенные требования к фундаментам, технологической обвязке, схеме электроснабжения, надежности средств автоматики, защиты и т.д. Опыт эксплуатации ГПА с электроприводом СТД-12500 выявил ряд особенностей режимов работы синхронного двигателя, а также существенные недостатки-и недоработки схем автоматического управления и защит электродвигателя. Устранение их очень важно, поскольку на газопроводах продолжается установка таких агрегатов и разрабатываются новые мощностью 25 тыс. кВт. Преимущества электропривода, такие как компактность, простота монтажа и эксплуатации, высокий К.П.Д., стабильная мощность, общеизвестны. Однако низкая [c.25]

Привод насоса с синхронным электродвигателем и статическим преобразователем частоты (вентильный электропривод) состоит из статического преобразователя частоты с естественной коммутацией, синхронного неявнополюсного электродвигателя и возбудителя с системой управления (рис. 4.27), Синхронный двигатель более надежен по сравнению с асинхронным и обладает высоким пусковым моментом и малыми пусковыми токами, чем обеспечивается пуск ГЦН из турбинного режима. [c.131]

В синхронных двигателях, делающих 250 об/мин, пусковой ток при пуске от номинального напряжения равен 2,5/ у в двигателях с 240— 450 об/мин — 3/дг в двигателях более высоких скоростей равен (4 -ь 7) /дг. [c.20]

Пусковой ток синхронных и короткозамкнутых двигателей может быть уменьшен понижением напряжения при пуске. В коротко-замкнутых двигателях это выполняется автотрансформатором или переключением обмоток статора на время пуска с треугольника на звезду. В синхронных двигателях для уменьшения пускового тока применяются 1) пуск через автотрансформатор 2) пуск через реактор 3) комбинированный пуск через автотрансформатор и реактор 4) пуск от полного напряжения включением части параллельных статорных обмоток. Нужно иметь в виду, что как в синхронных, так и в короткозамкнутых двигателях при уменьшении пускового напряжения (пускового тока) пусковой момент уменьшается примерно пропорционально квадрату напряжения. Лишь в тех случаях, когда короткозамкнутые и синхронные двигатели невозможно применить по условиям пуска или использования маховых масс, приходится устанавливать двигатели с кольцами. [c.20]

Автоматизация ускорения по частотному принципу. Этот принцип практически используется для асинхронных двигателей с кольцами и для синхронных двигателей. В роторе двигателей того и другого типа при пуске [c.67]

Автотрансформатор применяется для понижения напряжения при пуске синхронных н асинхронных двигателей и для других целей. [c.393]

Пусковые характеристики. Синхронный двигатель пускается как асинхронный, т. е. при пуске ротор не возбуждается постоянным током, а вращающий момент создается взаимодействием токов обмотки статора и пусковой обмотки, причем ток в пусковой обмотке создается благодаря трансформаторной связи обеих упомянутых обмоток. [c.406]

При прямом пуске после подключения статора синхронного двигателя к сети последний разворачивается в асинхронном режиме с замкнутой на сопротивление обмоткой возбуждения до под-синхронной скорости. Затем обмотка возбуждения подключается к источнику постоянного тока,и двигатель втягивается в синхронизм. При пуске с пониженным напряжением возбуждение может включаться либо на ступени пониженного напряжения (легкий пуск), либо после подключения статора к полному напряжению сети (тяжелый пуск). В отдельных случаях запуск синхронных двигателей производится с наглухо подключенным возбудителем. [c.441]

Прямой пуск короткозамкнутых двигателей. Коротко-замкнутые асинхронные двигатели обычно пускаются непосредственно от сети на полное напряжение. Начальный пусковой момент М и начальный пусковой ток 1 короткозамкнутых двигателей при пуске под полным напряжением колеблются в зависимости от синхронной скорости вращения, мощности и формы исполнения ротора. [c.508]

Электрический генератор имеет мощность 15 000 ква. Пусковой двигатель четырехполюсный. Мощность, потребляемая для пуска установки, составляет 2—3% от номинальной мощности установки, и двигатель работает не более 3—5 минут. После окончания пуска этот двигатель отсоединяется от вала газовой турбины. Он служит также для разгона электрического генератора до полной скорости, когда последний используется без газовой турбины в качестве синхронного компенсатора. В этом случае двигатель соединяется с валом электрического генератора через зубчатую передачу, включающую в себя и магнитную синхронизирующую муфту фирмы Зульцер, которая дает возможность производить соединение и разъединение валов во время работы. Эта муфта и двойная зубчатая передача позволяют переходить от выработки активной мощности к выработке реактивной мощности и останавливать газовую турбину без [c.90]

Обмотки возбуждения синхронных двигателей и синхронных компенсаторов при пуске  [c.200]

Начальный пусковой ток асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором частотой 50 Гц, мощностью более 0,6 кВт и синхронных двигателей при асинхронном пуске [c.202]

Защита и блокировка. Защита синхронного двигателя от коротких замыканий осуществляется максимальными реле масляного выключателя при пуске двигателя эта защита шунтируется контактами реле времени РВП. [c.285]

Электроприводы с электромагнитными муфтами. Применение муфт позволяет разделить пуск двигателя и механизмов, уменьшить время протекания пускового тока, устранить удары в механических передачах, ограничить перегрузки и проскальзывание ленты конвейеров или колес тележек на путях и обеспечить плавность разгона механизмов. Использование муфт позволяет применять без ограничения мощности двигатели с короткозамкнутым ротором и синхронные двигатели с асинхронным пуском. Резкое уменьшение пусковых потерь в двигателях снимает ограничения по допустимому числу включений. Уменьшается износ ленты конвейеров, колес тележек, шестерен редукторов и т. д. [c.55]

Пу.ск о в а я обмотка (беличья клетка) — короткозамкнутая стержш ее закладываются в пазы полюсных башмаков н замыкаются с торцов сегментами. Служит для пуска синхронных двигателей. [c.404]

На фиг. 8 приведена схема прямого пуска синхронного двигателя низкого напряжения. Наиболее ответственным узлом схемы является реле подачи возбуждения РПВ, включающее контактор возбуждения М при достижении двигателем нодсинхронной скорости. В процессе пуска обмотка возбуждения включена на якорь возбудителя последова-гельно с большим сопротивлением СГ. При нажатии кнопки Пуск включится контактор Л, подключая статор двигателя к сети. После этого включается РПВ и своим н. 3. контакто.м размыкает цепь [c.442]

На фиг. 6 приведена схема прямого пуска синхронного двигателя низкого напряжения. Наиболее ответственным узлом схемы является реле подачи возбуждения РПВ, включающее контактор возбуждения М при достижении двигателем подсинхронной скорости. В процессе пуска обмотка возбуждения включена на якорь возбудителя последовательно с большим сопротивлением СГ. При нажатии кнопки Пуск включится контактор Л, подключая статор двигателя к сети. После этого включается РПВ и своим НЗ контактом размыкает цепь катушки контактора М, а вторым НО контактом включает реле РБ. При достижении двигателем подсинхронной скорости реле РПВ отпадает, включая кон- [c.546]

Пуск главного преобразовательного агрегата машинист осуществляет поворотом рычага Пуск синхронного двигателя , все дальнейщие операции пуска продолжаются автоматически. Окончание пуска сигнализируется потуханием лампочки. [c.631]

Схема работает следующим образом пусть сначала вводят в действие двигатель КА2 затем относительно этого двигателя с заданным углом сдвига осуществляют пуск других синхронных двигателей. Переключатели П на всех установках должны находиться в положении 2. Реле РУС2 закорочено, и его контакты разомкнуты в цепи промежуточного реле РП. При этом автоматическая подача возбуждения при пуске синхронного двигателя определяется только работой реле подачи возбуждения РПВ (типа РЭ-100), снабженного двумя катущками и демпферной гильзой. [c.123]

Нерегулируемый с редкими пусками мощностью более 80 кВт Синхронные двигатели Компрессоры, насосы (нерегулируемые), дви-гател ь-геиераторы, непрерывные нерегулируемые прокатные станы [c.125]

При анализе переходных и установившихся процессов в синхронных электродвигателях используются допущения, аналогичные рассмотренным применительно к асинхронным двигателям. Электродвигатель считается явнополюсным, имеющим короткозамкнутую демпферную обмотку, используемую при прямом (асинхронном) пуске. Уравнения электромеханических переходных процессов в синхронных двигателях принято составлять в координатных осях d, q, О, неподвижных [c.27]

Выбор электрического типа двигателя переменного тока с нерегулируемой скоростью. По экономическим соборажениям для приводов с нерегулируемой скоростью, которые не рассчитываются на большую частоту пуска в ход, следует применять исключительно двигатели переменного (трёхфазного) тока одного из следующих трёх электрических типов 1) короткозамкнутые асинхронные 2) синхронные 3) асинхронные с кольцами. Выбор решается экономическими соображениями с учётом влияния коэфициента мощности ( os электрической энергии. В отношении os синхронный двигатель, работающий при os р = = 1 или os ip = 0,8 при упреждающем токе. Преимущество короткозамкнутого двигателя заключается в более простой конструкции и, следовательно, в меньшей первоначальной стоимости. В современной практике в основном применяются короткозамкнутые и синхронные двигатели. При мощностях примерно до [c.19]

Прибор включается тумблером Т (рис. 30, б), возможен также дистанционный луск прибора с помощью кнопки К, замыкающей цепь соленоида С, воздействующего на блокировочные контакты пусков К2 или для ст- ключения двигателей Д, при этом загорается лампочка Л. Синхронный двигатель Д вращает расцределитель-ный вал через редуктор, храповой расцепляющий механизм и четырехступенчатую коробку скоростей. Кулачки, расположенные на расдределительном валу, сбрасывают и взводят защелки быстродействующих путевых, выключателей левый кулачок сбрасывает защелку, а правый — взводит. Путевые выключатели через электрические контакты Ki замыкают и размыкают электрическую цепь. Прибор подключается к сети напряжением 127 в, частотой 50 гц, потребляемая М0Щ Н0Сть 50 вт, вес прибора не более 10 кг. [c.87]

Опыты обращения перестановочнолопастного насоса в турбину производились в 1940 г. на одной из насосных станций канала имени Москвы [Л. 127]. Здесь осевой насос диаметром 2,5 м, с синхронным двигателем 8 3 000 кет, при оборотности 214, при напоре до 8,5 м подает 25 м /сек. При пуске его в качестве турбины с той же оборотностью он при напоре 8,2 м пропускал расход 18 25 м 1сек и давал мощность 1 300 ( 500 кет при к. п. д. 80-г 60%. [c.231]

Нерегулируемые с редкими пусками мощностью от 80 кет и выше Синхронные двигатели Компрессоры, насосы (нерегулируемые), двигатель-генераторы, непрерывные нерегулируемые лрокатные ст .ны [c.125]

Схема электропривода механизма подъема ковша. Подъемный механизм (рис. 179, а) приводится в действие двумя двигателями ДП1 и ДП2, включенными последовательно в цепь якоря 1 енера-тора подъема ГП. Перед пуском двигателей должны быть включены пакетный выключатель ВТП тормозов (установлен на щите управления), автоматы 18А (см. рис. 181), 1А и 2А двигателей вентиляторов подъемных двигателей (контакты 2Л в цепи контактора 1Л замкнуты, так как при запуске синхронного двигателя включается автомат ЗА). [c.289]

Электроагрегаты АБ-4-0/230М1 (см. табл. 8.2) являются источниками переменного однофазного тока со стартерным пуском карбюраторного двигателя. В состав агрегата входят двигатель, генератор, блок аппаратуры, блок приборов, ТБ, рама, каркас, кожух, АБ, комплект ЗИП. На корпусе генератора стоит блок 3 (рис. 12.4) аппаратуры, в котором размещены аппаратура управления и регулирования. На корпусе блока аппаратуры смонтирован блок 2 приборов. Над генератором расположен ТБ. Через амортизаторы к раме агрегата прикреплена штатная АБ. В агрегате установлен двигатель УД-25Г (см. табл. 3.3). С двигателем сочленен синхронный генератор ГАБ-4-0/230 (ем. табл. 3.4). [c.205]

Дизель можно пустить также, используя тяговый генератор в режиме синхронного двигателя. При этом к обмоткам статора, как и при асинхронном пуске, подводится питание от полупроводникового инвертора с постепенным повышением напряжения и частоты, начиная с нулевых значений. В обмотке возбуждения поддерживается постоянное значение тока. Ротор первых оборотов вращается синхронно с полем статора. Управление тиристорами инвертора должно быть согласовано с мгновенным положением ротора, для чего в систему регулирования вводится специальный датчик, что, естественно, ее несколько усложняет. При опытных пусках дизеля тепловоза 2ТЭП6 пусковой ток аккумуляторной батареи был меньше, чем при пуске со стартером постоянного тока при меньшей продолжительности пуска. [c.95]

Силиконы применяются и для смазки синхронных двигателей,, ночных приборов, реле времени, спидометров, инструментов, втулок из пористых бронз. Имея низкую температуру застывания и практически малоизменяемую вязкость, эти масла обеспечивают точность, надежность работы приборов и стабильность их показаний при различных рабочих и температурных режимах работы, например при пуске машин и после продолжительной работы, когда происходит их разогревание. [c.41]

Смотреть страницы где упоминается термин Пуск синхронных двигателей: [c.408]    [c.536]    [c.17]    [c.18]    [c.18]    [c.19]    [c.408]    [c.51]    Справочник машиностроителя Том 2 (1955) — [ c.407 , c.408 ]

Двигатель не пускается

Двигатель синхронный

Пуск асинхронных двигателей синхронных двигателей

Пуск асинхронных синхронных двигателей

Область применения
  • конвейеры,
  • мощные вентиляторы,
  • мельницы,
  • эксгаустеры,
  • компрессоры,
  • дробилки,
  • прокатные станки.

Cистемный уровень проектирования

  1. Вопросы системного уровня проектирования

    Применение MATLAB, Simulink, CoCentric, SPW, SystemC ESL, SoC

    Модераторы раздела Rst7 
  2. Операционные системы

    Linux, Win, DOS, QNX, uCOS, eCOS, RTEMS и другие

    Модераторы раздела Rst7 
    • Программирование
    • Linux
    • uC/OS-II
    • scmRTOS
    • FreeRTOS
    • Android
  3. Документация

    оформление документации и все что с ней связано

    Модераторы раздела Rst7 
  4. Системы CAD/CAM/CAE/PLM

    обсуждение САПР AutoCAD, Компас, SolidWorks и др.

  5. Электробезопасность и ЭМС

    Обсуждение вопросов электробезопасности и целостности сигналов

    Модераторы раздела Rst7 
    • ЭМС
    • Электробезопасность
  6. Управление проектами

    Управление жизненным циклом проектов, системы контроля версий и т.п.

    Модераторы раздела Rst7 
  7. Нейронные сети и машинное обучение (NN/ML)

    Форум для обсуждения вопросов машинного обучения и нейронных сетей

    Модераторы раздела Rst7 
  • Способы пуска и схемы подключения синхронного двигателя

    Синхронные электрические машины обладают рядом преимуществ в сравнении с другими типами агрегатов. Но в то же время, включать их напрямую в сеть под нагрузку нельзя. Поэтому в данной статье мы рассмотрим способы пуска и схемы подключения синхронного двигателя.

    Отличие от асинхронного двигателя

    Основным отличием синхронного электродвигателя от асинхронного заключается в принципе преобразования электрической энергии в механическое вращение. У синхронного электродвигателя процесс вращения ротора идентичен вращению рабочего электромагнитного поля, вырабатываемого трехфазной сетью. А вот у асинхронного рабочее поле самостоятельно наводит ЭДС в роторе, которая уже затем вырабатывает собственный поток взаимоиндукции и приводит вал во вращение. В результате чего асинхронные электрические машины получают разность во вращении рабочего поля и нагрузки на валу, что выражается физической величиной – скольжением.

    В работе классические модели асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором:

    • плохо переносят перегрузки;
    • имеют сложности пуска со значительным усилием;
    • меняют скорость вращения, в зависимости от нагруженности рабочего органа.

    В некоторой степени эти недостатки преодолевает асинхронный двигатель с фазным ротором, но в полной мере избавиться от недостатков получается лишь синхронному агрегату.

    Рис. 5. Отличие асинхронного от синхронного электродвигателя

    8.2. Специальные синхронные двигатели

    В автоматике используется СД малой мощности, от 0,1 до 500 Вт, Есть различные типы СД: редукторные, гистерезисные, бесконтактные, различные виды шаговых двигателей.

    8.2.1. Гистерезисные двигатели

    Гистерезисным двигателем называется синхронный двигатель, в котором вращающий момент создается за счет явления гистерезиса при перемагничивания ферромагнитного материала ротора. Статор гистерезисного двигателя подобен статору обычной машины переменного тока. Ротор представляет собой стальной цилиндр из ферромагнитного магнитотвердого материала (имеющего широкую петлю гистерезиса) без обмотки. С целью удешевления ротор делают сборным: кольцо из ферромагнитного материала и немагнитная или магнитомягкая втулка (рис.94).

    Рис. 94. Ротор гистерезисного двигателя и схема возникновения гистерезисного момента

    В гистерезисном двигателе ротор, вращающийся с синхронной скоростью, представляет собой постоянный магнит. Так как ротор выполнен из магнита твердого материала, то элементарные магнитики перемагничиваются не мгновенно, а с отставанием из-за гистерезиса, это и создает гистерезисный момент. Ось магнита из-за явления гистерезиса отстает от оси вращающегося магнитного поля на угол θг гистерезисного сдвига, вследствие чего возникает тангенциальная составляющая fг сил взаимодействия между полюсами ротора и потоком статора. Величина силы fг и создаваемый ею момент не зависят от скорости вращения, а определяются шириной петли гистерезиса ферромагнитного материала.

    Если нагрузочный момент больше Мг, то двигатель перейдет в асинхронный режим работы, т.е. появится дополнительный асинхронный момент Ма. Движущий момент ротора создается двумя составляющими: моментом вихревых токов и гистерезисным моментом. Рис. 95.

    Рис. 95. Механическая характеристика гистерезисного двигателя

    Асинхронный момент Ма есть результат взаимодействия вращающегося магнитного поля с вихревыми токами, которые индуктируются этим полем в сердечнике ротора. Т к. ротор имеет большое активное сопротивление, то характеристика Ма=f(s) практически линейна и асинхронный гистерезисный момент максимален при s=1.Рис. 95.

    ,

    где П2Н – потери на перемагничивание ротора при неподвижном роторе; Пвихр.Н – потери на вихревые токи при неподвижном роторе;

    Двигатель используется в приводах небольшой мощности до 2000 Вт, частота f=50, 400 и 500 Гц.

    Достоинства гистерезисного двигателя: простота, надежность, плавность входа в синхронизм, значительный пусковой момент, бесшумность, малый пусковой ток, сравнительно высокий КПД (до 60%).

    Недостатки: дороговизна, склонность к качаниям при резких изменениях нагрузки, значительный нагрев ротора.

    8.2.2. Шаговые двигатели

    Шаговыми двигателями называются синхронные двигатели, преобразующие команду, заданную в виде импульсов, в фиксированный угол поворота двигателя или в фиксированное положение подвижной части двигателя без датчиков обратной связи. Шаговый двигатель имеет не менее двух положений устойчивого равновесия ротора в пределах одного оборота.

    Напряжение питания обмоток управления шагового двигателя представляет собой последовательность однополярных или двуполярных прямоугольных импульсов, поступающих от электронного коммутатора Результирующий угол соответствует числу переключений коммутатора, а частота вращения двигателя соответствует частоте переключений электронного коммутатора.

    Шаговые двигатели различаются по числу фаз и типу магнитных системна ШД с активным ротором (с постоянными магнитами), ШД реактивного типа и индукторные.

    Мощность шаговых двигателей лежит в диапазоне от единиц ватт до одного киловатта.

    1. Шаговые двигатели с активным ротором. В отличие от синхронных машин непрерывного вращения шаговые двигатели имеют на статоре явно выраженные полюса, на которых расположены катушки обмоток управления. Ротор обычно представляет собой многополюсную звездочку из специального сплава. Есть варианты двух-, трех- и четырехфазных двигателей. Трехфазные двигатели имеют лучшие динамические характеристики и более равномерный ход. Управление ШД производится однополярными импульсами, поочередно подаваемыми на обмотки статора. Каждый импульс вызывает поворот ротора на единичный шаг.

    Рассмотрим принцип действия простейшего двухфазного двухполюсного ШД с активным ротором в виде постоянного магнита. При включении фазы под постоянное напряжение (условно положительной полярности) вектор намагничивающей силы НС статора совпадет с осью фазы А. В результате взаимодействия НС статора с полем постоянного магнита ротора возникнет синхронизирующий момент Мс = Mmaxsinq, где q – угол между осью ротора и вектором НС. Рис. 96.

    Рис. 96. Принцип работы ШД

    При отсутствии тормозного момента ротор займет положение, при котором его ось совпадет с осью фазы А (рис. 96, первый такт). Если теперь отключить фазу А и включить фазу В, вектор НС и ротор повернуться на 90о(второй такт). При включении фазы А на напряжение обратной полярности (третий такт) НС и ротор повернутся еще на 90о и т.д.

    Если к ротору ШД приложен момент нагрузки, то при переключении фаз ротор будет отставать от вектора НС на некоторый угол qн = arcsin(Mн/Mmax).

    В зависимости от типа электронного коммутатора управление ШД может быть:

    • одноплярным или разнополярным;
    • симметричным или несимметричным;
    • потенциальным или импульсным.

    При однополярном управлении напряжение каждой фазе изменяется от 0 до +U, а при разнополярном – от -U до +U.

    Управление называется симметричным, если в каждом такте коммутации задействуется одинаковое число обмоток, и несимметричным – если разное.

    При потенциальном управлении напряжение на обмотках изменяется только в моменты поступления управляющих импульсов. При отсутствии управляющего сигнала обмотка или группа обмоток находятся под напряжением, а положение ротора фиксируется полем обмоток. При импульсном управлении напряжение на обмотки подается только на время отработки шаг, после чего оно снимается и ротор удерживается в заданном положении либо реактивным моментом, либо внешним фиксирующим устройством.

    В двухполюсной машине число устойчивых положений в пределах одного оборота ротора n при разных способах коммутации может быть равно 1, 2, 4m, где m – число фаз: В многополюсных ШД число устойчивых положений возрастает пропорционально числу пар полюсов р.

    Одним из определяющих параметров ШД является шаг ротора, т.е. угол поворота ротора, соответствующий одному управляющему импульсу (угол между двумя соседними устойчивыми состояниями): a = 360/pn.

    ШД с активным ротором удается выполнить с шагом до 15о. Дальнейшее уменьшение шага ограничено технологическими трудностями создания ротора в виде постоянного магнита с числом пар полюсов больше шести.

    2. Реактивные шаговые двигатели. Гораздо более мелкий шаг (до долей градуса) можно получить в реактивных редукторных ШД. Редукторные ШД выполняются с числом фаз m = 2 – 4. Они имеют ферромагнитный зубчатый ротор с равномерно расположенными zp зубцами и гребенчатые зоны статора, смещенные относительно друг друга на угол 2p/(mzp) рис.97. Число пазов статора и ротора, их геометрические размеры выбираются такими, чтобы обеспечить необходимую величину шага и синхронизирующего момента при заданном виде коммутации токов.

    Электромагнитный синхронизирующий момент реактивного двигателя обусловлен, как и у обычного синхронного двигателя, разной величиной магнитных сопротивлений по продольной и поперечной осям двигателя. Основным недостатком шагового реактивного двигателя является отсутствие синхронизирующего момента при обесточенных обмотках статора.

    Реактивные шаговые двигатели позволяют редуцировать частоту вращения ротора. При большом числе зубцов ротора Zр его угол поворота значительно меньше угла поворота поля статора. Величина углового шага редукторного шагового двигателя определится выражением: a = 360/Zp. В результате можно получить шаговые двигатели с угловым шагом, составляющим доли градуса.

    Индукторные (гибридные) шаговые двигатели. совмещают преимущества активного шагового двигателя (большой удельный синхронизирующий момент на единицу объема, наличие фиксирующего момента) и реактивного шагового двигателя (малая величина шага).

    Рис. 96. Конструкция реактивного ШД

    Во всех конструкциях индукторных шаговых двигателей вращающий момент создается за счет взаимодействия магнитного поля, создаваемого обмотками статора и постоянного магнита в зубчатой структуре воздушного зазора. При этом синхронизирующий момент шагового индукторного двигателя по природе является реактивным и создается намагничивающей силой обмоток статора, а постоянный магнит, расположенный либо на статоре, либо на роторе, создает фиксирующий момент, удерживающий ротор двигателя в заданном положении при отсутствии тока в обмотках статора.

    3. Режимы работы ШД.

    1. Статический режим – это режим, при котором ротор фиксируется в одной из позиций, а по обмоткам статора протекает постоянный ток, создающий неподвижное в пространстве магнитное поле.

    2. Квазистатический режим – это режим отработки единичных шагов, при котором переходные процессы от предыдущего такта коммутации полностью затухли и скорость ротора в начале следующего шага равна нулю.

    3. Установившийся режим – это режим, соответствующий постоянной частоте следования управляющих импульсов. При частоте управляющих импульсов f1, меньшей частоты собственны колебаний двигателя f0, движение ротора носит колебательный характер, что увеличивает динамическую ошибку при отработке заданного перемещения. При частоте управляющих импульсов f1 = f0/k, где k – целое число, возникает явление электромеханического резонанса, которое при слабом демпфировании колебаний может привести к нарушению нормального движения ротора и выпадению его из синхронизма. При f1 > f0 имеют место вынужденные колебания с частотой управляющих импульсов; амплитуда их монотонно уменьшается с увеличением частоты.

    4. Переходный режим – это основной эксплуатационный режим работы ШД. Он включает в себя пуск, реверс, торможение, переход с одной управляющей частоты на другую. Основное требование к ШД в переходных режимах заключается в отсутствии потери шага, т.е. сохранение синхронизма при любом характере изменения управляющих импульсов.

    Предельная механическая характеристика – это зависимость допустимого момента сопротивления от частоты управляющих импульсов в установившемся режиме работы (рис.97). С ростом частоты сказывается запаздывание в нарастании тока, обусловленное индуктивностью обмоток. При некоторой предельной частоте момент двигателя становится равным нулю. Предельную механическую характеристику рассматривают обычно при f>f0.

    Рис. 97. Механические характеристики ШД

    Максимальная частота управляющих импульсов, при которой возможен пуск без потери шага, называется частотой приемистости fпр. Частота приземистости является важным показателем переходного режима ШД Частота приемистости растет с увеличением максимального синхронизирующего момента, уменьшением шага, снижением постоянной времени обмоток, нагрузки и момента инерции. Для современных ШД fпр = 100-1000 Гц.

    Предельная динамическая характеристика – зависимость частоты приемистости от момента сопротивления и момента инерции нагрузки. Такие характеристики называются предельными динамическими характеристиками пуска. Существуют также предельные динамические характеристики реверса и торможения

    Микроконтроллеры (MCs)

    1. MSP430

      Texas Instruments

      Модераторы раздела VAI 
    2. Отладочные платы

      Вопросы, связанные с отладочными платами на базе МК: заказ, сборка, запуск

      • Arduino
      • Raspberry Pi
      • Rainbow
      • Siberia
      • EVMxxxx
  • Печатные платы (PCB)

    1. Разрабатываем ПП в САПР – PCB development

      FAQ, вопросы проектирования в ORCAD, PCAD, Protel, Allegro, Spectra, DXP, SDD, WG и др.

      • Библиотеки компонентов
      • Altium Designer, DXP, Protel
      • P-CAD 200x howto
      • Эремекс, Delta Design
      • Cadence
      • Примеры
      • Zuken CADSTAR
      • Mentor Xpedition Enterprise, PADS
      • KiCAD
    2. Работаем с трассировкой

      тонкости PCB дизайна, от Spectra и далее.

      Модераторы раздела fill 
  • Сборка РЭУ

    1. Пайка и монтаж

      вопросы сборки ПП, готовых изделий, а также устранения производственных дефектов

    2. Корпуса

      обсуждаем какие есть копруса, где делать и прочее

  • 4. Пуск синхронного двигателя при вентиляторной нагрузке

    При вентиляторном характере нагрузки (3) уравнение (2) принимает вид

    где kc = kv/pJ — безразмерный коэффициент.

    При сохранении направления вращения можно просто полагать момент нагрузки пропорциональным квадрату скорости вращения ротора синхронного двигателя и записать уравнение (42) в виде

    Переход при условии (7) к фазовым координатам х, у (12) дает уравнение с переменными (зависящими от t) коэффициентами

    Таким образом, фазовые траектории на плоскости (х, у) оказываются нестационарными, что существенно затрудняет анализ процесса.

    В первом приближении при относительно медленном разгоне можно положить, что за период колебаний синхронного двигателя скорость вращения поля (εt) изменяется незначительно. Это позволяет построить стационарные фазовые траектории, зависящие от t как от параметра.

    Записав дифференциальное уравнение фазовой траектории в виде

    находим две особые точки фазовой плоскости:

    и

    Можно показать, что первая особая точка — устойчивый фокус, а вторая — «седло».

    Рис. 7

    Исследование на модели при характерных значениях параметров: εm = 2900, ε = 166 эл.рад/с, kс = 6,25×10–3 — позволило определить область допустимых отклонений от устойчивого положения равновесия (45) (устойчивого фокуса) и характер ее изменения в процессе разгона. Модель (рис. 7) построена в системе Matlab 6.5/Simulink 5 по системе уравнений

    полученной в результате представления дифференциального уравнения второго порядка (43) в виде системы двух уравнений первого порядка (в форме Коши). Результаты моделирования, наблюдаемые на графопостроителе ХУ Graph, показали, что область допустимых отклонений при фиксированной скорости ограничивается устойчивыми «усами», входящими в «седло». На рис. 8 и 9 построены области устойчивости фокуса (50) при Ω = εt, равном 100 и 500 эл. рад/с. Из рис. 8 и 9 видно сужение области притяжения устойчивого фокуса (50) при увеличении Ω = εt. Это следует также и из формул (45) и (46), показывающих сближение особых точек (45) и (46) с ростом Ω. Вентиляторная нагрузка, как видно из рис. 8 и 9, проявляется в вытягивании области притяжения устойчивого фокуса (45) узкой криволинейной сужающейся полосой в направлении отрицательных значений у и положительных значений х. Физически это соответствует возможности согласования ротора с полем при значительном отставании ротора, имеющего существенно большую скорость, чем поле статора. Догоняя поле, ротор вследствие вентиляторной нагрузки тормозится, что и делает возможным согласование.

    Рис. 8

    Рис. 9

    Результатом исследования на математической модели процесса равноускоренного разгона синхронного двигателя при ε = 136, εm = 4350 эл.рад/с, kс = 6,25×10–3, нулевых НУ и скачкообразном сбросе ускорения на ноль в момент достижения заданной скорости синхронного двигателя dξ/dt = 680 эл.рад/с при tp = 5 с представлены на рис. 10. Математическая модель, построенная в системе Matlab 6.5/Simulink 5, содержит модель равноускоренного вращения поля статора в течение tp = 5 с при ε = 136 эл.рад/с с последующим равномерным вращением со скоростью, достигнутой в конце разгона (680 эл.рад/с), а также модель синхронного двигателя, учитывающую синусоидальную зависимость синхронизирующего момента от разности углов поворота поля статора и ротора и тормозящий момент, пропорциональный квадрату скорости.

    Рис. 10

    На экране Scope2 представлен процесс изменения скорости ротора синхронного двигателя. Процесс изменения рассогласования поля статора и ротора представлен на экране Scope1, а его производная (скорость изменения рассогласования)— на экране Scope. Процесс, представленный на фазовой плоскости, изображен на экране ХУGraph.

    Нулевые НУ в начале разгона, согласно изложенному выше, вызывают колебательный процесс. В начале процесса амплитуда колебаний угла рассогласования составляет, судя по осциллограмме Scope1, примерно 0,0313 эл.рад, а амплитуда колебаний скорости его изменения согласно осциллограмме Scope1 — 2,062 эл.рад/с. Результаты хорошо согласуются с теоретическими. Действительно, учитывая ε/εm = 136/4350 ≈ 0,0313 << 1, согласно (9), можно считать амплитуду колебаний рассогласования равной этому значению, а амплитуду колебания — скорости его изменения, равной

    В процессе разгона колебания под действием момента трения, пропорционального квадрату скорости, к концу разгона практически полностью затухают. Однако вмомент окончания разгона скорость вращения поля становится постоянной, а отставание ротора от поля скорости становится больше необходимого для создания синхронизирующего момента, уравновешивающего момент нагрузки, на величину, обеспечивавшую ускорение ротора. Кроме того, имеется небольшое различие скоростей ротора и поля статора. Все это создает ненулевые НУ для режима синхронного вращения ротора синхронного двигателя с постоянной скоростью. Это приводит к колебательному переходному режиму установления постоянной скорости вращения ротора, представленному на осциллограммах Scope и Scope1 на интервале времени от 5 до 6 с.

    Возможность полного исключения сопровождающих разгон колебаний, отмеченную ранее, иллюстрирует рис. 11. В отличие от рассмотренного выше случая нулевых НУ пуск моделируется при начальном угле поворота статора синхронного двигателя, равном 0,0312695 эл.рад, соответствующем абсциссе центра фазовых траекторий при пуске синхронного двигателя на холостом ходе. Благодаря правильно подобранным ненулевым НУ колебания на участке разгона синхронного двигателя (0 < t < tp = 5 с) полностью исключены (см. осциллограммы Scope и Scope1).

    Рис. 11

    При переходе в режим синхронного вращения с постоянной скоростью колебания также не возникают (промежуток времени от 5 до 6 с). Достигнуто это за счет уменьшения угла поворота поля статора на Δξ = 0,0425 эл.рад и скорости вращения поля на Δ(dξ/dt) = 0,3673 эл.рад/с в момент окончания разгона синхронного двигателя (tp = 5 с). Значение Δξ можно рассчитать по формуле.

    где Ω — значение скорости ротора в конце разгона, которое меньше значения εtp = 680 эл.рад/с на небольшую величину 0,3673 эл.рад/с, определенную моделированием.

    Расчет по формуле (48) дает значение Δξ = 0,042613 эл.рад/с, хорошо согласующееся с подобранным экспериментально значением Δξ = 0,0425 эл.рад/с.

    Изменение угла поворота поля статора на Δξ и его скорости вращения на Δ(dξ/dt) в момент окончания разгона осуществляют в модели (рис. 11) генераторы скачков Step2 и Step3 соответственно. Разумеется, в реальных условиях скачкообразное изменение угла поворота поля статора возможно лишь приближенно. Следовательно, реально можно существенно уменьшить колебания, а полностью исключить их можно только в идеализированной модели.

    Подсоединение к однофазной сети

    Трехфазный двигатель можно включать в однофазную сеть, хотя и с потерей мощности, если одну из обмоток подключить через фазосдвигающий конденсатор. Однако при таком включении двигатель сильно теряет в своих параметрах, поэтому этот режим использовать не рекомендуется.

    Применение

    Область применения синхронных электрических машин охватывает производство электрической энергии на электростанциях. По видам генераторы подразделяются на турбинные, дизельные и гидравлические, в зависимости от способа приведения их во вращение.

    Также их используют в качестве электродвигателей, которые могут переносить существенные перегрузки в процессе эксплуатации. Такие двигатели устанавливаются на вентиляторах, компрессорах, силовых агрегатах и прочем оборудовании. Отдельная категория электродвигателей применяется в точном оборудовании, где важна синхронизация операций и процессов.

    Литература

    1. Дробкин Б. З., Корзунов Е. А., Крутяков Е. А., Павлов П. А., Пронин М. В. Высоковольтные преобразователи частоты ОАО «Электросила» // Электротехника. 2003. № 5.
    2. Понтрягин Л. С. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Наука. 1965.

    Преимущества синхронных машин

    Асинхронные и синхронные электродвигатели имеют очень схожие конструкции, но различия всё равно имеются. В последних имеется явное преимущество в том, что происходит возбуждение от источника постоянного тока. В этом случае может мотор работать при очень большом коэффициенте мощности. Существуют также другие преимущества синхронных двигателей:

    1. Они работают с завышенным коэффициентом. Это позволяет уменьшить расход электроэнергии, а также существенно снижает потери тока. Коэффициент полезного действия синхронной машины будет намного выше, нежели у асинхронного двигателя с такой же мощностью.
    2. Крутящий момент напрямую зависит от того, какое напряжение в питающей сети. Даже при условии, что напряжение в сети уменьшится, мощность сохранится.

    Но всё равно асинхронные машины используется намного чаще, нежели синхронная. Дело в том, что они имеют большую надежность, простую конструкцию, не требуют дополнительного ухода.

    Каталог электродвигателей по цене производителя

    В каталоге ООО ПТЦ «Привод» широко представлены электродвигатели для работы в одно- и трехфазной сети. Каждая модель устройства имеет подробное описание (технические характеристики, расшифровка наименования, габариты, данные о производителе и т. д.). В нашем ассортименте легко выбрать и можно выгодно купить электрические двигатели для решения самого широкого спектра задач.

    Поставщики компонентов для электроники

    1. Поставщики всего остального

      от транзисторов до проводов

  • Дополнительные разделы – Additional sections

    1. Встречи и поздравления

      Предложения встретиться, поздравления участников форума и обсуждение мест и поводов для встреч.

    2. Ищу работу

      ищу работу, выполню заказ, нужны клиенты – все это сюда

    3. Предлагаю работу

      нужен постоянный работник, разовое предложение, совместные проекты, кто возьмется за работу, нужно сделать.

    4. Куплю

      микросхему; устройство; то, что предложишь ты 🙂

    5. Продам

      есть что продать за деньги, пиво, даром ?
      Реклама товаров и сайтов также здесь.

    6. Объявления пользователей

      Тренинги, семинары, анонсы и прочие события

  • 681 посетителей(за последние 15 минут)

    10 участников, 671 гостей, 0 скрытых участников.

    Статистика форума

    Сообщений 1 696 473
    Тем 151 958
    Участников 64 659
    Новый участник DanielSname 

    Чем отличаются синхронные и асинхронные двигатели

    Прежде чем разобраться, в чём их отличие, необходимо выяснить, что такое электродвигатель? Электродвигатель – это электрическая машина, которая приводится в действие от электроэнергии и служит приводом для других механизмов.

    Объяснение принципа работы синхронного электродвигателя для «чайников»

    С детства мы помним, что два магнита, если их приблизить друг к другу, в одном случае притягиваются, а в другом отталкиваются. Происходит это, в зависимости от того, что какими сторонами магнитов мы их соединяем, разноимённые полюса притягиваются, а одноимённые отталкиваются. Это – постоянные магниты, у которых магнитное поле присутствует постоянно. Существуют и переменные магниты.

    В школьном учебнике по физике есть рисунок, где изображён электромагнит в виде подковы и рамка с полукольцами на концах, которая расположена между его полюсами.

    При расположении рамки в горизонтальном положении в пространстве между полюсами магнитов, из-за того, что магнит притягивает разноимённые полюса и отталкивает одноимённые, на рамку подаётся ток, одинакового знака. Вокруг рамки появляется электромагнитное поле (вот пример переменного магнита!), полюса магнитов притягивают рамку, и она поворачивается в вертикальное положение. При достижении вертикали, на рамку подаётся ток противоположного знака, электромагнитное поле рамки меняет полюсность, и полюса постоянного магнита начинают отталкивать рамку, вращая её до горизонтального положения, после чего цикл вращения повторяется.

    В этом заключается принцип работы электродвигателя. Причём, примитивного синхронного электродвигателя!

    Ротор синхронного электродвигателя будет вращаться с такой же частотой, с какой меняется ток, подаваемый на клеммы обмотки, т.е. синхронно. Отсюда название этого электродвигателя.

    Объяснение принципа работы асинхронного электродвигателя для «чайников»

    Вспоминаем описание рисунка в предыдущем примере. Та же рамка, расположенная между полюсами подковообразного магнита, только её концы не имеют полуколец, они соединены между собой.

    Теперь начинаем вращать вокруг рамки подковообразный магнит. Вращаем его медленно и наблюдаем за поведением рамки. До некоторых пор рамка остаётся неподвижной, а потом, при повороте магнита на определённый угол, рамка начинает вращение вслед за магнитом. Вращение рамки запаздывает по сравнению со скоростью вращения магнита, т.е. она вращается не синхронно с ним – асинхронно. Вот и получается, что это примитивный асинхронный электродвигатель.

    Вообще-то роль магнитов в настоящем асинхронном двигателе служат обмотки, расположенные в пазах статора, на которые подаётся ток. А роль рамки, выполняет ротор, в пазы которого вставлены металлические пластины, соединённые между собой на коротко. Поэтому такой ротор называется короткозамкнутым.

    В чём же отличия синхронного и асинхронного электродвигателей?

    Если поставить рядом два современных электродвигателя одного и другого типа, то по внешним признакам их отличить трудно даже специалисту.

    По существу, их главное отличие рассмотрено в приведённых примерах принципов работы этих электродвигателей. Они отличаются по конструкции роторов. Ротор синхронного электродвигателя состоит из обмоток, а ротор асинхронного представляет собой набор пластин.

    Статоры одного и другого электродвигателей почти неотличимы и представляют собой набор обмоток, однако, статор синхронного электродвигателя может быть набран из постоянных магнитов.

    Обороты синхронного двигателя соответствуют частоте подаваемого на него тока, а обороты асинхронного несколько отстают от частоты тока.

    Отличаются они и по сферам применения. Например, синхронные электродвигатели ставят для привода оборудования, которое работает с постоянной скоростью вращения (насосы, компрессоры и т.д.) не снижая её с увеличением нагрузки. А вот асинхронные электродвигатели снижают частоту вращения при увеличении нагрузки.

    Синхронные электродвигатели конструктивно сложней, а значит, и дороже асинхронных электродвигателей.

    Классификация двигателей основывается на разных параметрах. По одному из них, различают синхронный и асинхронный двигатель. Отличия приборов, общая характеристика и принцип работы описаны в статье.

    Синхронный двигатель

    Этот тип двигателя способен работать одновременно и в качестве генератора, и как, собственно, двигатель. Его устройство сродни синхронному генератору. Характерной особенностью двигателя является неизменяемая частота роторного вращения от нагрузки.

    Эти виды двигателей широко применяются во многих сферах, например, для электрических проводов, которым необходима постоянная скорость.

    Принцип работы синхронного двигателя

    В основу его функционирования положено взаимодействие вращающегося магнитного поля якоря и магнитных полей индукторных полюсов. Обычно якорь находится в статоре, а индуктор распологается в роторе. Для мощных моторов используются электрические магниты для полюсов, а для слабых — постоянные.

    Принцип работы синхронного двигателя включает в себя (кратковременно) и асинхронный режим, который обычно применяют для разгона до необходимой (то есть номинальной) скорости вращения. В это время индукторные обмотки замыкаются накоротко или посредством реостата. После достижения необходимой скорости индуктор начинают питать постоянным током.

    Преимущества и недостатки

    Основными минусами этого вида двигателя являются:

    • необходимость питания обмотки постоянным током;
    • сложность запуска;
    • скользящий контакт.

    Большинство генераторов, где бы они ни использовались, являются синхронными. Преимуществами таких двигателей в целом являются:

    Асинхронный двигатель

    Данный вид устройста представляет механизм, направленный на трансформацию электрической энергии переменного тока в механическую. Из самого названия «асинхронный» можно сделать вывод, что речь идет о неодновременном процессе. И действительно, частота вращения магнитного поля статора здесь выше роторной всегда.
    Такое устройство состоит из статора цилиндрической формы и ротора, в зависимости от вида которого асинхронные двигатели короткозамкнутые могут быть и с фазным ротором.

    Принцип действия

    Работа двигателя осуществляется на основе взаимодействия магнитного статорного поля и наводящихся этим же полем токов в роторе. Вращающий момент появляется тогда, когда имеется разность частоты вращения полей.

    Резюмируем теперь, чем отличается синхронный двигатель от асинхронного. Чем объясняется широкое применение одного типа и ограниченное — другого?

    Синхронный и асинхронный двигатель: отличия

    Отличие работы двигателей — в роторе. У синхронного типа он заключается в постоянном или электрическом магните. Благодаря притягиванию разноименных полюсов вращающееся поле статора влечет и магнитный ротор. Их скорость получается одинаковой. Отсюда и название — синхронный.

    Асинхронные двигатели, в свою очередь, просты и надежны, но их недостатком является трудность регулировки частоты вращения. Для реверсирования трехфазного асинхронного двигателя (то есть изменения направления его вращения в противоположную сторону) меняют расположение двух фаз или двух линейных проводов, приближающихся к обмотке статора.

    Если рассматривать частоту вращения, то имеют и здесь синхронный и асинхронный двигатель отличия. В синхронном типе этот показатель является постоянным, в отличие от асинхронного. Поэтому первый используют там, где необходима постоянная скорость и полная управляемость, например, в насосах, вентиляторах и компрессорах.

    Выявить на том или ином устройстве наличие рассматриваемых типов приборов очень просто. На асинхронном двигателе будет не круглое число оборотов (например, девятьсот тридцать в минуту), в то время как на синхронном — круглое (например, тысяча оборотов в минуту).

    И те, и другие моторы управляются достаточно сложно. Синхронный тип имеет жесткую характеристику механики: при любой меняющейся нагрузке на вал мотора частота вращения будет одной и той же. При этом нагрузка, конечно, должна меняться с учетом того, чтобы двигатель способен ее выдержать, иначе это приведет к поломке механизма.

    Так устроен синхронный и асинхронный двигатель. Отличия обоих видов обуславливают сферу их использования, когда один вид справляется с задачей оптимальным образом, для другого это будет проблематичным. В то же время можно встретить и комбинированные механизмы.

    Самые распространённые электродвигатели — трёхфазные машины переменного тока. Они есть двух видов — асинхронные и синхронные. В этой статье рассказывается в чём сходство и различие между машинами обоих типов и область их применения.

    Принцип действия и устройство электромашин разных типов

    Асинхронные и синхронные электродвигатели похожи по конструкции, но есть и отличия.

    Устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей

    Это самые распространённые машины переменного тока. Такие электродвигатели состоят из трёх основных частей:

    • Корпус с подшипниковыми щитами и лапами или фланцем.
    • В корпусе находятся магнитопровод из железных пластин с обмотками. Этот магнитопровод носит название статор.
    • Вал с подшипниками и магнитпроводом. Эта конструкция называется ротор. В электродвигателях с короткозамкнутым ротором в магнитопроводе находятся соединённые между собой алюминиевые стержни, эта конструкция носит название «беличья клетка». В машинах с фазным ротором вместо стержней намотаны обмотки.

    В пазах статора со сдвигом 120° намотаны три обмотки. При подключении к трёхфазной сети в статоре наводится вращающееся магнитное поле. Скорость вращения называется «синхронная скорость».

    Справка! В однофазных электродвигателях вращающееся поле создаётся дополнительной обмоткой или конструктивными особенностями статора.

    Это поле наводит ЭДС в роторе, возникающий при этом ток создаёт своё поле, взаимодействующее с полем статора и приводящее его в движение. Скорость вращения ротора меньше синхронной скорости. Эта разница называется скольжение.

    Рассчитывается скольжение по формуле S=(n1-n2)/n1*100%, где: · n1 — синхронная скорость; · n2 — скорость вращения ротора.

    на скольжения в обычных электромоторах 1-8%. При увеличении нагрузки на валу двигателя скольжение и вращающий момент растут до критической величины, при достижении которой двигатель останавливается.

    В электродвигателях с фазным ротором вместо беличьей клетки в пазах ротора намотаны три обмотки. Через токосъёмные кольца и щётки они подключаются к добавочным сопротивлениям. Эти сопротивления ограничивают ток и магнитное поле в роторе. Это увеличивает скольжение и уменьшает скорость двигателя.

    Такие аппараты используются при тяжёлом пуске и в устройствах с регулировкой скорости, например, в мостовых кранах.

    Принцип действия синхронных электродвигателей

    Статор синхронной машины не отличается от асинхронной. Отличие в роторе. В отличие от асинхронного двигателя, вращение осуществляется за счёт взаимодействия вращающегося магнитного поля статора и постоянного поля ротора. Для его создания в роторе находятся электромагниты. Напряжение к катушкам подводится при помощи токосъёмных колец и графитных щёток.

    Справка! В роторе синхронных машин малой мощности вместо электромагнитов установлены постоянные или просто магнитопровод имеет явновыраженные полюса. Скольжение, как в асинхронных машинах, отсутствует, и частота вращения определяется только частотой питающего напряжения.

    Запуск электродвигателей

    Асинхронные электрические машины мощностью до 30-50кВт запускаются прямой подачей электроэнергии. С двигателями большой мощности и синхронными машинами дело обстоит сложнее.

    Пуск асинхронных двигателей большой мощности

    Для запуска таких машин используются разные способы:

    • Включение добавочных сопротивлений в цепь статора. Они ограничивают пусковой ток, а после разгона закорачиваются пускателем.
    • В аппаратах, предназначенных для работы в сети с фазным напряжением 660 вольт обмотки в сети 380 вольт соединены треугольником. На время пуска они переключаются в звезду.
    • В электромашинах с фазным ротором для запуска в цепь ротора включаются добавочные сопротивления. После разгона они закорачиваются.
    • При наличии регулировки скорости, переключением обмоток или изменением частоты, двигатель включается на минимальные обороты. После начала вращения, обороты увеличиваются.

    Пуск синхронных электромашин

    В отличие от асинхронных машин, пуск которых производится взаимодействием поля статора и обмоток или беличьей клетки ротора, синхронную машину необходимо предварительно разогнать до скорости, близкой к синхронной.

    • С помощью дополнительного асинхронного двигателя. Так запускаются машины с постоянными магнитами в роторе. При достижении скорости, близкой к синхронной, асинхронхронник отключается и подаётся напряжение в статор синхронного двигателя.
    • Асинхронный пуск. В роторе, кроме электромагнита, находится «беличья клетка». С её помощью аппарат разгоняется, после чего в обмотку подаётся постоянное напряжение, и двигатель начинает работать в качестве синхронного.
    • Обмотки ротора закорачиваются напрямую или через добавочное сопротивление. После разгона в них подаётся постоянное напряжение.
    • При помощи ТПЧ (тиристорного преобразователя частоты) частота питающего напряжения и скорость вращения плавно поднимается до номинальной. Этот способ применяется в механизмах с регулировкой скорости.

    Особенности и применение разных видов электродвигателей

    У каждого типа двигателей есть достоинства и недостатки по сравнению с другими. Это определяет область их применения. Применение разных типов электромашин зависит от их особенностей конструкции и принципа действия.

    Достоинства и использование асинхронных электродвигателей

    Такие машины имеют достоинства перед синхронными аппаратами:

    • простота конструкции и низкая цена; аппараты с фазным ротором позволяют регулировать скорость вращения и осуществлять плавный пуск без использования преобразователей частоты;
    • большое разнообразие мощностей — от нескольких ватт до десятков киловатт.

    Кроме достоинств есть недостатки:

    • падение скорости вращения при росте нагрузки;
    • более низкий КПД и большие габариты, чем у синхронных аппаратов той же мощности;
    • кроме активной, такие аппараты потребляют реактивную (индуктивную) мощность, что ведёт к необходимости устанавливать компенсаторы или дополнительно оплачивать реактивную электроэнергию.

    Используются такие машины практически везде, где необходимо приведение в движение механизма и есть трёхфазное напряжение 380 вольт.

    устройство, принцип работы, режимы работы, пуск


    Устройство

    Конструктивно синхронный электродвигатель состоит из неподвижного элемента, подвижной части, обмоток различного назначения, может комплектоваться коллекторным узлом. Далее рассмотрим каждую составляющую синхронного агрегата более детально на рабочем примере (рисунок 1).


    Рис. 1. Устройство синхронного электродвигателя
    • Статор или якорь – выполняется из электротехнической стали монолитным или наборным из шихтованного железа. Предназначен для размещения рабочей обмотки, проводит силовые линии электромагнитного поля, формируемого протекающими токами.
    • Обмотка на статоре – изготавливается из медных проводников, в зависимости от типа статора синхронного электродвигателя может выполняться различными методами, способами намотки и расположения проводников. Применяется для подачи напряжения питания и формирования рабочего магнитного потока.
    • Ротор с обмоткой возбуждения – предназначен для взаимодействия с магнитным полем статора. В результате подачи напряжения на обмотку возбуждения в роторе электродвигателя создается собственное магнитное поле, задающее состояние вращающегося элемента.
    • Вал – используется для передачи вращательного усилия от электродвигателя к подключаемой к нему нагрузке. В большинстве случаев это основание, на котором крепиться шихтовка или полюса ротора, подшипники, кольца, пластины и другие вспомогательные элементы.
    • Контактные кольца – применяются для подачи питания на обмотки ротора, но устанавливаются не во всех моделях синхронных агрегатов. Питание производиться через специальный преобразователь переменного напряжения в постоянное.
    • Корпус – предназначен для защиты от воздействия внешних факторов, обеспечивает синхронному двигателю достаточную прочность и герметичность, в зависимости от условий его эксплуатации.

    Основные виды СД

    Классификация синхронных двигателей может производиться относительно разных факторов. В зависимости от рабочего режима электроприводы представляют собой:

    • электромеханические приводы – двигательные режимы;
    • генераторные устройства – генераторный режим.

    В разделе выше было рассмотрено, как работает синхронный двигатель в двигательном режиме, и из каких структурных элементов он состоит. Конструктивное исполнение генератора аналогично, разница заключается в основном в режиме работы. Схема включения с синхронным генератором для работы совместно с сетью представлена на рисунке:

    Генератор синхронного типа является симметричным трехфазным источником электроэнергии. Он преобразует механическую энергию приводного механизма в электрическую энергию трехфазного тока. К индуктору генератора подключается потребитель электроэнергии, либо статор подключается к электросети для совместной параллельной работы с другими трехфазными агрегатами. Обмотка возбуждения генератора, подключенная к сетевому питанию (возбудителю) с напряжением 220в (или другими параметрами), создает постоянный магнитный поток, который замыкается в магнитной цепи СД следующим образом:

    Принцип работы синхронного двигателя, его мощность, схема подключения ложатся в основу при построении разных электрических агрегатов. В связи с этим различают следующие виды синхронных машин:

    • гидрогенератор, вырабатывающий электроэнергию от гидравлических турбин;
    • турбогенератор, работающий совместно с паровой или газовой турбиной;
    • электрооборудование для повышения коэффициента мощности электротехнических установок или для стабилизации напряжения в сети;
    • ударный генератор, служащий для кратковременного использования в режиме короткого замыкания;
    • установка двойного питания, обеспечивающая несинхронные рабочие режимы;
    • сельсин, представляющий собой маломощное устройство, выполняющее функции датчика угла поворота.

    Это далеко не все технические установки, где используются разные типы синхронных устройств.

    Принцип работы

    В основе работы синхронного электродвигателя лежит взаимодействие магнитного потока, генерируемого рабочими обмотками с постоянным магнитным потоком. Наиболее распространенной моделью синхронной электрической машины является вариант с рабочей обмоткой на статоре и обмоткой возбуждения на роторе.


    Рис. 2. Принцип действия синхронного электродвигателя

    Как видите на рисунке 2 выше, в обмотку статора подается трехфазное напряжение из сети, которое формирует переменное магнитное поле. На обмотки ротора электродвигателя подано постоянное напряжение, которое индуцирует такой же постоянный магнитный поток у полюсов. Для наглядности рассмотрим процесс на упрощенной модели синхронного агрегата (рисунок 3).


    Рис. 3. Принцип формирования потоков в синхронной электрической машине

    При подаче питания на фазные витки статора электродвигателя первый пик амплитуды тока и ЭДС взаимоиндукции приходиться на фазу A, затем B и фазу C.

    На графике показана периодичность чередования кривых в зависимости от времени:

    • в точке 1 максимальная ЭДС EA формирует максимальный поток, а электродвижущие силы фаз EB и EC равны между собой и противоположны по знаку, они дополняют результирующую силу.
    • в точке 2 пика достигает ЭДС EB, а электродвижущие силы фаз EA и EC становятся равны между собой и противоположны по знаку, они дополняют результирующую силу, в результате чего магнитное поле совершает вращательное движение.
    • в точке 3 максимум приходиться на ЭДС EC, а электродвижущие силы фаз EB и EA вместе дополняют результирующую силу и снова смещают вектор поля по часовой стрелке.

    Оборот поля статора происходит в течении периода, а за счет того, что ротор обладает собственным электромагнитным усилием постоянным во времени, то он синхронно следует за движением переменного магнитного поля, вращаясь вокруг заданной оси. В результате такого вращения происходит синхронное движение ротора вслед за сменой амплитуды ЭДС в витках рабочих обмоток, за счет этого явления электродвигатель и получил название синхронного. Наличие отдельного питания отразилось и на схематическом обозначении таких электрических машин (рисунок 4) в соответствии с ГОСТ 2.722-68.


    Рис. 4. Схематическое обозначение синхронного электродвигателя

    Схемы замещения

    В СД при вращательном движении роторного узла с постоянным магнитным полем в цепи статорного устройства индуцируется электродвижущая сила (ЭДС). Она уравновешивает напряжение источника, подключенного к обмотке индукторного колеса. Поэтому ее называют противоЭДС. Схема замещения синхронного двигателя отражает создание противоЭДС в обмотке индуктора.

    Электрический ток статора СД также формирует собственное магнитное поле, которое индуцирует ЭДС самоиндукции. Это учитывается в схеме замещения индуктивным элементом с индуктивным сопротивлением X1. Данная схема имеет вид:

    Схема замещения позволяет составить уравнение электрического состояния СД и анализировать их характеристики и режимы работы.

    Отличие от асинхронного двигателя

    Основным отличием синхронного электродвигателя от асинхронного заключается в принципе преобразования электрической энергии в механическое вращение. У синхронного электродвигателя процесс вращения ротора идентичен вращению рабочего электромагнитного поля, вырабатываемого трехфазной сетью. А вот у асинхронного рабочее поле самостоятельно наводит ЭДС в роторе, которая уже затем вырабатывает собственный поток взаимоиндукции и приводит вал во вращение. В результате чего асинхронные электрические машины получают разность во вращении рабочего поля и нагрузки на валу, что выражается физической величиной – скольжением.

    В работе классические модели асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором:

    • плохо переносят перегрузки;
    • имеют сложности пуска со значительным усилием;
    • меняют скорость вращения, в зависимости от нагруженности рабочего органа.

    В некоторой степени эти недостатки преодолевает асинхронный двигатель с фазным ротором, но в полной мере избавиться от недостатков получается лишь синхронному агрегату.


    Рис. 5. Отличие асинхронного от синхронного электродвигателя

    Конструктивные элементы

    Устройство синхронного электропривода основано на использовании свойств трехфазного тока создавать вращающееся магнитное поле. Поэтому его конструктивное исполнение предусматривает включение следующих основных частей:

    • индукторное колесо (или индуктор, статор) – стационарный узел мотора;
    • ротор (или якорь) – подвижный механизм.

    Каждый компонент состоит из ряда более мелких элементов, тесно взаимодействующих между собой. Индуктор имеет структуру аналогичную асинхронному приводу и содержит:

    • корпус;
    • шарикоподшипники, поддерживающие якорь;
    • опоры, фиксирующие положение подшипников и являющиеся завершением корпуса;
    • вентилятор, предназначенный для охлаждения электродвигателя;
    • кожух, служащий для защиты от вращающегося вентилятора.

    Дополнительно имеется коробка для электрических соединений, которая находится сбоку от корпуса статора. В корпусе расположен шихтованный металлический сердечник. Термин «шихтованный» подразумевает под собой набор из тонких (толщиной 0,3-0,5 мм) стальных пластин с изоляцией друг от друга. Наружные полосы имеют выштампованные пазы для фазных обмоток.

    Размеры и конструкция индукторного колеса может быть разной: в виде цельного или собранного из отдельных сегментов цилиндра. Конструктивное исполнение корпуса зависит от мощности и габаритов электромотора. Для малых машин выполняется неразъемное изделие с запрессованным статором, для мощного электрооборудования предусматривается сборный вариант. Это упрощает перевозку, установку на рабочее место и эксплуатацию электрического двигателя.

    Роторный механизм предназначен для возбуждения синхронного двигателя (СД), поэтому содержит сердечник либо с постоянными магнитами (у маломощных электроприводов), либо с электромагнитами. Аналогично индуктору ротор может быть сборным или цельным. У мотора, рассчитанного на большие скорости (3000, 1500 об/мин.), роторная обмотка равномерно распределена по поверхности цилиндрического якоря. Такой электропривод называется неявнополюсным. У тихоходного СД (до 1000 об/мин) на роторе выполнены полюса с катушками возбуждения, поэтому он носит название явнополюсного.

    В синхронном двигателе неявнополюсного типа якорь представляет собой стальной цилиндр, по длине которого выполнены пазы для укладки роторной электроцепи. В зависимости от конструкции он может быть кованым сразу соединенным с валом, или представлять собой отдельное изделие, напрессованное на вал. Для защиты от центробежной силы система возбуждения синхронного привода прикрывается стальными немагнитными кольцами.

    Электрический двигатель с явнополюсным ротором отличается иным расположением якорных электроцепей. В этом случае якорь имеет закрепленный на валу машины магнитопровод. На магнитопроводе находятся полюса с полюсными наконечниками, на которых расположена электрическая роторная обмотка. Система возбуждения синхронного электромотора также содержит соединяющие элементы в виде колец, установленных на валу, и прижатые к ним неподвижные электрические щетки.

    По мере вращения кольца скользят по щеткам, обеспечивая скользящий электроконтакт. Аналогичный щеточный узел имеет асинхронный эл/двигатель с фазным ротором. Различие состоит только в количестве контактных колец и щеток. Фазная обмотка якоря асинхронной машины требует три контактных кольца, тогда как синхронной всего два.

    Разновидности

    В современной промышленности и бытовых приборах синхронные электродвигатели используются для решения самых разнообразных задач. Как результат, существенно разнятся и их конструктивные особенности. На практике выделяют несколько критериев, по которым разделяются виды синхронных агрегатов. В соответствии с ГОСТ 16264.2-85 могут подразделяться по таким техническим характеристикам:

    • питающему напряжению;
    • частоте рабочего напряжения;
    • количеству оборотов.

    В зависимости от способа получения поля ротора выделяют такие типы синхронных электродвигателей:

    • С обмоткой возбуждения на роторе – синхронизирующее усилие создается за счет подачи питания от преобразователя.
    • С магнитным ротором – на валу устанавливается постоянный магнит, выполняющий те же функции, что и обмотка возбуждении, но без необходимости подпитки (см. рисунок 6).


    Рис. 6. Синхронный электродвигатель с постоянными магнитами
    С реактивным ротором — конструкция выполнена таким образом, что в его сердечнике происходит преломление магнитных линий, приводящее всю конструкцию в движение (см. рисунок 7). Под воздействием силового поля поперечные и продольные составляющие в роторе не равны за счет чего пластины поворачиваются вслед за полем.


    Рис. 7. Пример реактивного ротора

    В зависимости от наличия полюсов все синхронные электродвигатели можно подразделить на:

    • явнополюсные – в конструкции четко видны обособленные полюса с обмотками, применяются для малых скоростей;
    • неявнополюсные – полюс не выделяется, такие модели устанавливают для высоких скоростей;

    В зависимости от расположения рабочих обмоток различают прямые (на статоре) и обращенные (рабочие обмотки на роторе).

    Отличие – кратко простыми словами

    Если говорить кратко и простыми словами, синхронный и асинхронный двигателя отличаются конструкцией роторов. Внешне понять какой перед вами электродвигатель практически невозможно, за исключением наличия дополнительных ребер охлаждения у асинхронных электродвигателей.

    В устройстве, работающем на синхронном принципе, на роторе предусмотрена обмотка с независимой подачей напряжения.

    У асинхронного мотора ток на ротор не подается, а формируется с помощью магнитного статорного поля. При этом статоры обоих агрегатов идентичны по конструкции и несут аналогичную функцию — создание магнитного поля.

    Дополнительно в синхронном двигателе магнитные поля статора и ротора взаимодействуют друг с другом и имеют равную скорость.

    У асинхронных агрегатов в роторных пазах имеются короткозамкнутые пластинки из металла или контактные кольца, обеспечивающие разность магнитного поля роторного и статорного механизма на величину скольжения.

    Несмотря на видимую простоту, разобраться с этим вопросом сразу вряд ли получится, поэтому рассмотрим вопрос более подробно. Поговорим об особенностях и отличиях асинхронных и синхронных машин.

    Режимы работы

    Большинство электрических машин обладают обратимой функцией, не составляют исключения и синхронные агрегаты. Их также можно использовать в качестве электрического привода или в качестве генератора, вырабатывающего электроэнергию. Оба режима отличаются способом воздействия на электрическую машину – подачу напряжения на рабочие обмотки или приведение в движение ротора за счет механического усилия.

    Генераторный режим

    Для производства электроэнергии в сеть используются именно синхронные генераторы. В большинстве случаев для этой цели используются электрические машины с фазными обмотками на статоре, что существенно упрощает процесс съема мощности и дальнейшей передачи ее в сеть. Физически генерация происходит при воздействии электромагнитного поля обмотки возбуждения синхронного генератора с обмотками статора. Силовые линии поочередно пересекают фазные витки и наводят в них ЭДС взаимоиндукции, в результате чего на клеммных выводах возникает напряжение.

    Частота получаемого напряжения напрямую зависит от скорости вращения вала и вычисляется по формуле:

    f = (n*p)/60 ,

    где n – скорость вращения вала, измеряемая в оборотах за минуту, p – количество пар полюсов.

    Синхронный компенсатор

    В виду физических особенностей синхронного электродвигателя при холостом ходе аппарата он потребляет из сети реактивную мощность, что позволяет существенно улучшить cosφ системы, практически приближая его к 1.На практике режим синхронного компенсатора используется как для улучшения коэффициента мощности, так и для стабилизации параметров напряжения сети.

    Двигательный режим

    В синхронной машине двигательный режим осуществляется при подаче рабочего трехфазного напряжения на обмотки якоря. После чего электромагнитное поле якоря начинает толкать магнитное поле ротора, и вал приходит во вращение. Однако на практике двигательный режим осуществляется не так просто, так как мощные агрегаты не могут самостоятельно набрать необходимый ресурс скорости. Поэтому во время запуска используют специальные методы и схемы подключения.

    Положительные и отрицательные качества

    Достоинства и недостатки синхронного двигателя, вытекающие из его конструктивных и технических особенностей, обуславливают возможность подключения синхронного электропривода, его практическое применение и спрос. Преимущества СД позволяют формировать разные типы приводов, где требуется надежная работа без регулирования оборотов и частых пусков/остановок. Среди положительных качеств этого типа машин отмечают:

    • способность преобразовывать электрическую энергию в механическую и наоборот; это свойство особенно важно для производственных предприятий, где СД нужен для компенсации реактивной мощности, снижения нагрузки на трансформаторные устройства, повышения коэффициента мощности электросети, увеличения качества электроэнергии;
    • высокий КПД порядка 97-98%;
    • доступность изменения перегрузочных характеристик за счет токовых параметров роторного узла;
    • низкую чувствительность к перепадам сетевого напряжения, что допускает подключение к питанию с относительно нестабильными показателями;
    • повышенную надежность привода, что обуславливает применение синхронных машин в местах, где требуется большая мощность; синхронники широко применяются для приводов компрессорных агрегатов, насосных установок, оборудования с рабочими узлами, требующими мощности в сотни киловатт.

    Недостатки синхронных двигателей накладывают определенные ограничения в их использовании. К ним относятся:

    • сложность конструкции, поэтому только опытный специалист способен разобраться, как подключить, ремонтировать и обслуживать СД;
    • невозможность прямого запуска, что вызывает ряд неудобств при эксплуатации;
    • ограниченная сфера применения, допускающая только построение приводов с неизменной скоростью, небольшим количеством включений и выключений и сетевым питанием постоянного тока.

    Большие плюсы и немалые минусы СД формируют объективное представление о машине этого типа. Поэтому при выборе необходимо заранее понимать, для чего он предназначен, зачем конструктивно предусмотрен тот или иной элемент. Лучше заранее изучить обозначение на шильдике или ознакомиться с паспортными данными электромашины, посмотреть, как подключить к существующей сети и после этого сделать осознанную покупку.

    Способы пуска и схемы подключения

    Для запуска синхронного электродвигателя требуется дополнительное поле, независимое от воздействия сети. В то же время, на стартовом этапе запуск представляет собой асинхронный процесс, пока агрегат не достигнет синхронной скорости.


    Рис. 8. Схема пуска синхронного двигателя

    При подаче напряжения на якорь возникает ток в его обмотках и генерация ЭДС в железе ротора, который обеспечивает асинхронное движение до того момента, пока не начнется питание обмоток возбуждения.

    Еще одним распространенным вариантом пуска является использование дополнительных генераторов, которые могут располагаться на валу или устанавливаться отдельно. Такой метод обеспечивает дополнительное стартовое усилие за счет стороннего крутящего момента.


    Рис. 9. Генераторный способ пуска синхронного двигателя

    Как видите на рисунке 9, начальное вращение мотора М осуществляется за счет генератора G, который призван вывести устройство на подсинхронную скорость. Затем генератор выводится из рабочей цепи путем размыкания контактов КМ или автоматически при установке рабочих характеристик. Дальнейшее поддержание синхронного режима происходит за счет подачи постоянного напряжения в обмотку возбуждения.

    Помимо этого на практике используется схема пуска с полупроводниковыми преобразователями. На рисунке 10 приведен способ тиристорного преобразователя и с установкой вращающихся выпрямителей.


    Рис. 10. Тиристорная схема пуска синхронного двигателя

    В первом случае запуск синхронного электродвигателя характеризуется нулевым напряжением от преобразователя UD. За счет ЭДС скольжения через стабилитроны VD осуществляется открытие тиристоров VS. В цепь обмотки возбуждения вводится резистор R, предназначенный для предотвращения пробоя изоляции. По мере разгона электродвигателя ЭДС скольжения пропорционально снизится и произойдет запирание стабилитронов VD, цепочка заблокируется, и обмотка возбуждения получит питание постоянным напряжением через UD.

    Синхронный двигатель (СД)

    Синхронный двигатель — агрегат с индивидуальной конструкцией ротора и индуктором с постоянными магнитами. Отличается улучшенными характеристиками мощности, момента и инерции. Имеет ряд особенностей конструкции и принципе действия.

    Устройство

    Конструктивно состоит из двух элементов: ротора (вращается) и статора (фиксированный механизм). Роторный узел находится во внутренней части статора, но бывают конструкции, когда ротор расположен поверх статора.

    В состав ротора входят постоянные магниты, отличающиеся повышенной коэрцитивной силой.

    Конструктивно СД делятся на два типа по полюсам:

    1. Неявно выраженные. Отличаются одинаковой индуктивностью по поперечной и продольной оси.
    2. Явно выраженные. Поперечная и продольная индуктивность имеют разные параметры.

    Конструктивно роторы бывают разными устройством и по конструкции.

    В частности, магниты бывают:

    1. Наружной установки.
    2. Встроенные.

    Статор условно состоит из двух компонентов:

    1. Кожух.
    2. Сердечник с проводами.

    Обмотка статорного механизма бывает двух видов:

    1. Распределенная. Ее отличие состоит в количестве пазов на полюс и фазу. Оно составляет от двух и более.
    2. Сосредоточенная. В ней количество пазов на полюс и фазу всего одно, а сами пазы распределяются равномерно по поверхности статорной части. Пара катушек, формирующих обмотку, могут соединяться в параллель или последовательно. Минус подобных обмоток состоит в невозможности влияния на линию ЭДС.

    Форма электродвижущей силы электрического синхронного мотора бывает в виде:

    1. Трапеции. Характерна для устройств с явно выраженным полюсом.
    2. Синусоиды. Формируется за счет скоса наконечников на полюсах.

    Если говорить в целом, синхронный мотор состоит из следующих элементов:

    • узел с подшипниками;
    • сердечник;
    • втулка;
    • магниты;
    • якорь с обмоткой;
    • втулка;
    • «тарелка» из стали.

    Принцип работы

    Сначала к обмоткам возбуждения подводится постоянный ток. Он создает магнитное поле в роторной части. Статор устройства содержит обмотку для создания магнитного поля.

    Как только на статорную обмотку подается ток переменной величины, по закону Ампера создается крутящий момент, и ротор начинает вращаться с частотой, равной частоте тока в статорном узле. При этом оба параметра идентичны, поэтому и двигатель носит название синхронный.

    Роторная ЭДС формируется, благодаря независимому источнику питания, что позволяет менять обороты и не привязываться к мощности подключенных потребителей.

    С учетом особенностей работы синхронный электродвигатель не может запуститься самостоятельно при подключении к трехфазному источнику тока.

    Сфера применения

    Электродвигатель синхронного типа имеет широкую сферу применения, благодаря постоянству частоты вращения.

    Эта особенность расширяет сферу его применения:

    • энергетика: источники реактивной мощности для поддержания напряжения, сохранение устойчивости сети при аварийных просадках;
    • машиностроение, к примеру, при изготовлении гильотинных ножниц с большими ударными нагрузками;
    • прочие направления — вращение мощных компрессоров или вентиляторов, генераторы на электростанциях, обеспечение устойчивой работы насосного оборудования и т. д.

    Применение

    Область применения синхронных электрических машин охватывает производство электрической энергии на электростанциях. По видам генераторы подразделяются на турбинные, дизельные и гидравлические, в зависимости от способа приведения их во вращение.

    Также их используют в качестве электродвигателей, которые могут переносить существенные перегрузки в процессе эксплуатации. Такие двигатели устанавливаются на вентиляторах, компрессорах, силовых агрегатах и прочем оборудовании. Отдельная категория электродвигателей применяется в точном оборудовании, где важна синхронизация операций и процессов.

    Методы включения

    Исходя из того, что прямой пуск невозможен, включение в рабочий процесс синхронного двигателя осуществляется с выполнением дополнительных мероприятий. Вне зависимости от способов пуска в действие электропривода суть каждого заключается в предварительном приведении подвижной части в движение с оборотами, близкими к частоте основного поля.

    При пуске поток настолько медленно перемещается относительно магнитных центров крутящегося вала, что при подключении возбуждающей электрообмотки к источнику питания между роторными полюсами и полем статора устанавливается магнитная связь. Именно она обеспечивает возникновение одинакового электромагнитного момента. Под его действием вал электромотора втягивается в синхронизм.

    Существуют несколько способов пуска синхронных двигателей. Практическое применение получили три из них:

    • посредством вспомогательного электрооборудования;
    • асинхронный, в том числе автотрансформаторный и реакторный пуск;
    • частотный пуск синхронного двигателя.

    Каждая схема пуска синхронного двигателя имеет свои достоинства и недостатки относительно сложности конструктивного и технического исполнения, финансовых затрат, габаритов приводных узлов. Поэтому там, где оптимальным будет, например, реакторный пуск, более дорогостоящий частотный разумнее не применять. Какой способ станет оптимальным, зависит от множества факторов.

    Пуск и остановка синхронного двигателя должны выполняться с соблюдением определенной последовательности действий и условий. Поэтому для снижения риска выхода из строя электропривода на старте предусматривается система защиты синхронного двигателя от затянувшегося включения. А на стадии остановки соблюдают следующий алгоритм:

    • снижают ток возбуждения до величины равной минимальным токовым параметрам статора;
    • отключают статорный узел;
    • размыкают возбуждающую электроцепь.

    Отклонение от этой последовательности чревато скачком токовых величин в статоре, перенапряжениям и, как следствие, нарушением целостности изоляции.

    Преимущества и недостатки

    К преимуществам такого электродвигателя следует отнести:

    • высокий cosφ, приближающийся по величине к 1, что в значительной мере превосходит асинхронные электродвигатели;
    • более высокая механическая прочность за счет особенностей конструкции электродвигателя;
    • зависимость момента вращения от напряжения линейная, а не квадратичная, поэтому колебания электродвигателя пропорционально снижаются;
    • на валу электродвигателя присутствует постоянная скорость, не зависящая от прикладываемой нагрузки;
    • может применяться для уменьшения реактивной составляющей в сети.

    Среди недостатков синхронных электродвигателей выделяют:

    • сложную конструкцию;
    • более сложный пуск;
    • необходимость использования вспомогательных устройств и блоков;
    • такие электродвигатели сложнее регулировать по числу оборотов;
    • ремонт и обслуживание также обойдется дороже, чем асинхронные электродвигатели.

    ВИДЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ СИНХРОННОГО ТИПА

    По числу обмоток, используемых для создания вращающегося поля статора, все известные модели синхронных двигателей делятся на:

    • однофазные;
    • трехфазные устройства.

    Последние предназначаются для работы в условиях повышенных напряжений и нагрузок, что характерно для условий промышленного производства. Их полезная мощность порой достигает сотен кВт.

    В отличие от них однофазные электродвигатели могут подключаться к бытовым электрическим сетям переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 Вольт. Как правило, эти устройства имеют мощность в пределах от 5 Вт до 10 кВт.

    По рабочей эффективности они существенно уступают своим трехфазным аналогам. Однофазная схема включения заметно снижает КПД двигателя и величину его пускового момента. Вместе с тем агрегаты этого типа способны выдерживать большие перегрузки на валу.

    Старт при помощи вспомогательного оборудования

    Пуск в ход синхронного двигателя с дополнительным приводом аналогичен процессу включения синхронного генератора на параллельную работу. Фактически запуск осуществляется с помощью вспомогательного (разгонного) электромотора. При этом вал возбужденного электродвигателя приводится во вращение, разгоняется до требуемой частоты и через синхронизирующее устройство подключается к электросети. Затем вспомогательный привод отключается.

    Подобный способ пуска предусматривает использование машины значительно меньшей мощности, составляющей 5-15% от мощности СД. Применение пускового электропривода большей несущей способности, достаточной для разгона нагруженного мотора, нерационально с точки зрения громоздкости и экономичности. Поэтому этим методом осуществляется пуск эл/двигателей или без нагрузки или при ее незначительной величине.

    Процесс пуска синхронного двигателя выполняется асинхронным мотором с фазным ротором с числом полюсов на два меньше, по сравнению с их количеством у СД. Это необходимо для разгона вала приводимого механизма до требуемых оборотов. Регулирование скорости асинхронной машины обеспечивают регулировочным реостатом. На практике этот способ пуска применяют только для мощных машин, т.к. такой тип привода для моторов, например, 6кв не рационален.

    Разница в управлении между асинхронным двигателем переменного тока и бесщеточным двигателем постоянного тока?

    Из всех о схемах :

    Бесщеточные двигатели постоянного тока похожи на синхронные двигатели переменного тока. Основное отличие состоит в том, что синхронные двигатели создают синусоидальную обратную ЭДС по сравнению с прямоугольной или трапециевидной обратной ЭДС для бесщеточных двигателей постоянного тока. В обоих статорах созданы вращающиеся магнитные поля, создающие крутящий момент в магнитном роторе.

    Двигатель на приведенной выше схеме можно назвать «асинхронный двигатель переменного тока» или «бесщеточный двигатель постоянного тока», и это будет тот же двигатель.

    Основное отличие заключается в приводе. Двигатель переменного тока управляется приводом, состоящим из синусоидального сигнала переменного тока. Его скорость синхронна с частотой этого сигнала. И так как он управляется синусоидальной волной, это Back-EMF является синусоидальной волной. Однофазный двигатель переменного тока может быть изгнан из розетки и она превратится в 3000 оборотов в минуту или 3600 оборотов в минуту ( в зависимости от страны происхождения , имеющего 50 / 60Гц от сети).

    Обратите внимание, что я сказал, мог там. Для того , чтобы вбить двигатель от источника постоянного тока, контроллер, который является по существу только постоянного напряжения в переменное инвертор, это требуется . Вы правы, утверждая, что двигатели переменного тока также могут управляться контроллерами. Например, частотно-регулируемый привод (VFD), который, как вы сказали, является преобразователем постоянного тока в переменный. Хотя, как правило, они имеют передний конец выпрямителя переменного тока в постоянный.

    ШИМ ЧРП http://www.inverter-china.com/forum/newfile/img/PWM-VFD-Diagram.gif

    ЧРП используют ШИМ для аппроксимации синусоидальной волны и могут быть довольно близки, непрерывно изменяя ширину импульса, как показано ниже:

    Хотя использование ШИМ для аппроксимации синусоидальной волны может привести к почти синусоидальной форме обратной ЭДС (слово «нечеткий» — это слово, которое вы использовали), это также немного сложнее. Более простая техника коммутации называется шестиступенчатой ​​коммутацией, в которой форма сигнала обратной ЭДС является более трапециевидной, чем синусоидальной.

    шестиступенчатый привод http://www.controlengeurope.com/global/showimage/Article/18087/

    Back-EMF с шестью шагами http://www.emeraldinsight.com/content_images/fig/1740300310012.png

    И хотя этот «ШИМ действительно плох», как вы сказали, его также намного проще реализовать и, следовательно, дешевле.

    Существуют и другие методы коммутации, кроме шестиступенчатых и синусоидальных. Единственный, который действительно популярен (на мой взгляд), это космический вектор. Это имеет примерно ту же сложность, что и синусоидальный привод, но лучше использовать доступное напряжение шины постоянного тока. Я не буду вдаваться в подробности о космическом векторе, так как думаю, что это только запутает воды этой дискуссии.

    Таковы различия в технике езды. Форма волны, используемая для возбуждения двигателей переменного тока, обычно является синусоидальной и может поступать непосредственно от источника переменного тока или может быть аппроксимирована с использованием ШИМ. Форма волны, используемая для привода двигателей постоянного тока, обычно трапециевидна и исходит от источника постоянного тока. Нет причин, по которым диски не могли бы быть заменены, хотя это могло бы привести к незначительному снижению эффективности.

    Выше я говорил, что конструкция двух типов двигателей по сути одинакова. В обоих случаях, асинхронный двигатель переменного тока и бесщеточный двигатель постоянного тока, мы говорим о двигателях, которые имеют постоянные магниты вместо статических магнитов. Что делает их «Универсальными моторами» :

    Одно преимущество наличия статоров в двигателе состоит в том, что можно создать двигатель, работающий от переменного или постоянного тока, так называемый универсальный двигатель.

    Тем не менее, есть небольшая разница в обмотке. Двигатели, предназначенные для использования с переменным током, намотаны по синусоиде, а двигатели, предназначенные для использования с постоянным током, намотаны трапазоидально . В течение многих лет меня беспокоило то, что я не могу найти упрощенную диаграмму, которая показывает разницу. Если бы мне дали статор мотора, я бы не знал, был ли он намотан синусоидально или трапазоидально. Единственный способ узнать разницу — это задний ход двигателя, подключив дрель к валу и посмотрев на противо-ЭДС. Вы увидите либо красивую синусоидальную волну, либо трапецию, как показано на рисунке выше. Как я уже говорил выше, использование неправильного типа привода может привести к небольшому снижению производительности, но это приведет к другой разумной работе.

    Чаще всего бесщеточные двигатели постоянного тока строятся с постоянными магнитами на роторе. Хотя это будет отличаться от короткозамкнутого электродвигателя, поскольку статор представляет собой намотанный статор, а не статор с постоянными магнитами (как видно на щеточных двигателях постоянного тока), обе конструкции по сути являются «универсальными двигателями»:

    Сторона постоянного магнита на приведенной выше схеме показывает двухполюсный двигатель. Количество полюсов контролирует пульсации крутящего момента. Чем больше полюсов, тем ровнее кривая крутящего момента. Но количество полюсов не имеет значения с точки зрения переменного и постоянного тока.

    Соединение обмоток статора, треугольник и звезда, также не влияет на способ привода. И на самом деле, вы можете переключаться между ними во время работы :

    Разница в том, что дельта будет потреблять больше тока и, следовательно, производить больший крутящий момент. Для получения более подробной информации о взаимосвязи или токах с крутящим моментом или напряжением до скорости, см моего ответа на этот EE.SE вопрос .

    В чем разница между синхронным и асинхронным двигателем

    Синхронный двигатель — это двигатель переменного тока, работающий на синхронной скорости. Асинхронный двигатель — это тип двигателя переменного тока, который работает на скорости ниже синхронной. Он работает по принципу магнитной блокировки между полем ротора и статора. она всегда меньше синхронной скорости.

    В чем разница между синхронным и асинхронным двигателем?

    Синхронным двигателям требуется дополнительный источник питания постоянного тока для питания обмотки ротора.Асинхронные двигатели не требуют дополнительного источника питания. Синхронным двигателям требуется дополнительный пусковой механизм для первоначального вращения ротора, близкого к синхронной скорости. В асинхронных двигателях пусковой механизм не требуется.

    В чем разница между двигателем постоянного тока и синхронным двигателем?

    Синхронные двигатели работают быстрее, чем асинхронные двигатели, поскольку скорость снижается за счет скольжения асинхронного двигателя. Электродвигатели постоянного тока питаются от постоянного тока (DC) и представляют собой машины с механической коммутацией.

    Какие примеры асинхронного двигателя?

    Все асинхронные двигатели являются асинхронными. Асинхронное прозвище возникает из-за скольжения между скоростью вращения поля статора и несколько более низкой скоростью ротора. Короткозамкнутый ротор от асинхронного двигателя. Этот пример из небольшого вентилятора.

    В чем главный недостаток синхронных двигателей?

    Недостатки или недостатки: Синхронные двигатели требуют возбуждения постоянного тока, которое должно подаваться от внешних источников.Синхронные двигатели по своей природе не являются самозапускающимися двигателями, и для их запуска и синхронизации требуется определенное устройство. Стоимость выходной мощности кВт обычно выше, чем у асинхронных двигателей.

    Почему мы используем синхронные двигатели?

    обычно синхронные двигатели используются там, где требуется точная и постоянная скорость. При использовании в мощных промышленных размерах эти двигатели выполняют две важные функции. Один из них — эффективное средство преобразования энергии переменного тока в механическую энергию, а другой — коррекция коэффициента мощности.

    Почему синхронные двигатели не запускаются самостоятельно?

    Синхронные двигатели, размер которых превышает определенный, не являются самозапускающимися двигателями. Это свойство обусловлено инерцией ротора; он не может мгновенно следовать за вращением магнитного поля статора. Как только ротор приближается к синхронной скорости, обмотка возбуждения возбуждается, и двигатель синхронизируется.

    Как запускается синхронный двигатель?

    Сначала двигатель запускается как асинхронный двигатель с контактными кольцами.Сопротивление постепенно отключается по мере того, как двигатель набирает скорость. Когда он достигает скорости, близкой к синхронной, на ротор подается возбуждение постоянного тока, и он приводится в синхронизм. Затем он начинает вращаться как синхронный двигатель.

    Каковы основные части синхронного двигателя?

    Конструкция синхронных двигателей Синхронный двигатель обычно состоит из двух частей: статора — неподвижной части машины, несущей обмотку якоря, в которой генерируется напряжение, и ротора — вращающейся части машины, создающей основную полевой поток.

    Тесла использует двигатели постоянного или переменного тока?

    Тесла, например, использует асинхронные двигатели переменного тока (AC) в модели S, но использует двигатели постоянного тока (DC) с постоянными магнитами в своей модели 3. У обоих типов двигателей есть свои преимущества, но в целом асинхронные двигатели несколько менее эффективен, чем двигатели с постоянными магнитами при полной нагрузке.

    Какой двигатель лучше переменного или постоянного тока?

    Какой двигатель мощнее: переменного или постоянного тока? Двигатели переменного тока обычно считаются более мощными, чем двигатели постоянного тока, поскольку они могут генерировать более высокий крутящий момент за счет более мощного тока.Однако двигатели постоянного тока обычно более эффективны и лучше используют входную энергию.

    Каковы применения двигателя постоянного тока?

    Применение моторных кранов серии DC. Воздушный компрессор. Лифты. Лифты. Лебедочная система. Электрическая тяга. Фен. Пылесос и в применении регулирования скорости.

    Где используется асинхронный двигатель?

    Итак, это все обзор асинхронного двигателя. Эти двигатели часто используются в 90% приложений по всему миру по таким причинам, как высокая прочность и надежность.Эти двигатели используются в различных движущихся или вращающихся машинах, таких как подъемники, вентиляторы, шлифовальные машины и т. д.

    Почему двигатель называется асинхронным?

    Поскольку асинхронный двигатель не может вращаться с синхронной скоростью, он всегда вращается со скоростью ниже синхронной. Короче говоря, асинхронный двигатель никогда не вращается с синхронной скоростью, поэтому он называется асинхронным двигателем.

    Что такое асинхронная и синхронная скорость?

    Синхронный двигатель — это машина, у которой скорость вращения ротора и скорость магнитного поля статора равны.Асинхронный двигатель – это машина, ротор которой вращается со скоростью меньше синхронной. Синхронному двигателю требуется дополнительный источник питания постоянного тока для первоначального вращения ротора, близкого к синхронной скорости.

    В чем преимущество синхронного тока?

    Преимуществами синхронного двигателя являются простота регулирования коэффициента мощности и постоянная скорость вращения машины независимо от приложенной нагрузки. Синхронные двигатели, однако, как правило, дороже и d.в. питание является необходимой функцией возбуждения ротора.

    Каковы преимущества синхронных счетчиков?

    Одно из преимуществ синхронного счетчика по сравнению с асинхронным счетчиком заключается в том, что он может работать на более высокой частоте, чем асинхронный счетчик, поскольку у него нет кумулятивной задержки, поскольку на каждый триггер задается одинаковая тактовая частота.

    Каков принцип работы синхронного двигателя?

    Принцип работы синхронного двигателя можно понять, если рассмотреть обмотки статора, подключенные к трехфазной сети переменного тока.Действие тока статора заключается в создании магнитного поля, вращающегося со скоростью 120 f/p оборотов в минуту для частоты f герц и p полюсов.

    Почему скорость синхронного двигателя постоянна?

    При подаче питания 60 Гц (или 50 Гц) двигатель будет вращаться с одной скоростью, которая зависит от количества полюсов. Эта скорость вращения будет постоянной при различных механических нагрузках, вплоть до отказа двигателя (или муфты), следовательно, это двигатель с «постоянной скоростью».

    Является ли трехфазный асинхронный двигатель самозапускающимся?

    Трехфазный асинхронный двигатель является самозапускающимся, так как смещение обмотки составляет 120 градусов для каждой фазы, а питание также имеет фазовый сдвиг 120 для 3-фазного. В результате в воздушном зазоре создается однонаправленное вращающееся магнитное поле, которое вызывает самозапуск трехфазного асинхронного двигателя.

    Что происходит с синхронным двигателем, если возбуждается только поле?

    В синхронном двигателе вращающееся магнитное поле создается в статоре за счет трехфазного питания переменного тока.Если подается возбуждение переменным током, то в поле ротора создаются чередующиеся северный и южный полюса, ротор совершает полупериод по часовой стрелке и полупериод против часовой стрелки и, наконец, останавливается для вращения.

    Вопрос: В чем разница между синхронным двигателем и асинхронным двигателем?

    Синхронный двигатель — это машина, у которой скорость вращения ротора и скорость магнитного поля статора равны.

    Асинхронный двигатель — это машина, ротор которой вращается со скоростью меньше синхронной.

    Синхронный двигатель не имеет скольжения.

    В чем основное различие между асинхронным двигателем и синхронным двигателем?

    Синхронный двигатель — это машина с двойным возбуждением, тогда как асинхронный двигатель — это машина с одним возбуждением. В случае синхронного двигателя его обмотка якоря питается от источника переменного тока, а его обмотка возбуждения — от источника постоянного тока, тогда как в случае асинхронного двигателя его обмотка статора питается от источника переменного тока.

    Что означает асинхронный двигатель?

    Асинхронный двигатель или асинхронный двигатель представляет собой электродвигатель переменного тока, в котором электрический ток в роторе, необходимый для создания крутящего момента, получается за счет электромагнитной индукции из магнитного поля обмотки статора.

    Какие существуют типы синхронных двигателей?

    Существует два основных типа синхронных двигателей: без возбуждения и с возбуждением постоянным током. Двигатели без возбуждения изготавливаются в конструкциях с реактивным сопротивлением и гистерезисом или с постоянными магнитами. Эти двигатели используют схему самозапуска и не требуют внешнего источника возбуждения.

    Почему асинхронный двигатель называется асинхронным?

    Асинхронный двигатель работает по принципу индукции i.е., когда на статор подается питание, он создает вращающееся магнитное поле, которое индуцируется в роторе асинхронного двигателя, заставляя ротор вращаться. Поскольку они работают на асинхронной скорости, их называют асинхронными двигателями.

    Каково назначение двигателя?

    Электродвигатель представляет собой электрическую машину, преобразующую электрическую энергию в механическую. Большинство электродвигателей работают за счет взаимодействия между магнитным полем двигателя и электрическим током в проволочной обмотке для создания силы в виде вращения вала.

    Какие бывают типы двигателей?

    Типы двигателей для промышленных электроприводов

    • Двигатель постоянного тока.
    • Шунтирующий двигатель постоянного тока.
    • Накопительный мотор.
    • Трехфазный синхронный двигатель.
    • Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
    • Двойной двигатель с короткозамкнутым ротором.
    • Асинхронный двигатель с контактным кольцом.
    • Однофазный синхронный двигатель.

    21 июня 2016 г.

    Каков крутящий момент двигателя?

    Движущей силой электродвигателя является крутящий момент, а не мощность.Крутящий момент — это крутящая сила, которая заставляет двигатель работать, и крутящий момент активен от 0% до 100% рабочей скорости.

    Почему мы используем синхронные двигатели?

    Электростанции почти всегда используют синхронные генераторы, потому что важно поддерживать постоянную частоту, на которой подключен генератор. К приложениям с низким энергопотреблением относятся устройства позиционирования, где требуется высокая точность, и приводы роботов. Сетевые синхронные двигатели используются для электрических часов.

    Почему он называется синхронным генератором?

    Синхронный генератор называется «синхронным», потому что форма волны генерируемого напряжения синхронизирована с вращением генератора. Каждый пик синусоидального сигнала соответствует физическому положению ротора. Магнитное поле ротора создается постоянным током или постоянными магнитами.

    Почему двигатель называется синхронным?

    Это связано с тем, что двигатель называется синхронным двигателем.Это двигатель с постоянной скоростью, потому что, несмотря на увеличение нагрузки, двигатель работает с той же синхронной скоростью. Как следует из названия, Synchronous Machine работает с синхронной скоростью (Synch.

    ).

    Каковы преимущества синхронного двигателя?

    Преимуществом использования синхронного двигателя является возможность управления коэффициентом мощности. Синхронный двигатель с перенапряжением имеет опережающий коэффициент мощности и работает параллельно с асинхронными двигателями, тем самым улучшая коэффициент мощности системы. Скорость остается постоянной независимо от нагрузки синхронных двигателей.

    Какова синхронная скорость двигателя?

    В двигателе синхронная скорость — это скорость, с которой вращается магнитное поле. В зависимости от конструкции двигателя фактическая механическая скорость может быть эквивалентной (синхронный двигатель) или немного меньшей (асинхронный двигатель). Синхронная скорость зависит от: Используемой электрической частоты, обычно 60 Гц или 50 Гц.15 ноября 2015 г.

    Двигатели постоянного тока запускаются самостоятельно?

    Двигатели переменного тока не запускаются самостоятельно, поэтому для начального запуска двигателя требуется некоторое внешнее оборудование.Двигатель постоянного тока — это самозапускающиеся двигатели. Якорь неподвижен, и магнитное поле вращается в двигателе переменного тока, но в двигателе постоянного тока якорь вращается, а магнитное поле неподвижно. 27 февраля 2019 г.

    Что такое промах?

    Скольжение можно определить как разницу между скоростью потока (Ns) и скоростью вращения ротора (N). Скорость ротора асинхронного двигателя всегда меньше его синхронной скорости. Обычно выражается в процентах от синхронной скорости (Ns) и обозначается символом «S».28 апр 2013

    Что подразумевается под асинхронным двигателем?

    АСИНХРОННЫЙ МОТОР. Определение. Синхронный двигатель — это машина, у которой скорость вращения ротора и скорость магнитного поля статора равны. N= NS = 120f/P. Асинхронный двигатель – это машина, ротор которой вращается со скоростью меньше синхронной.

    Разница между синхронным двигателем с постоянными магнитами и асинхронным двигателем_Zhejiang Shenxing Electronic Technology Co., Ltd.

    Разница между синхронным двигателем с постоянными магнитами и трехфазным асинхронным двигателем

    Самая большая разница между синхронным двигателем с постоянными магнитами и асинхронным двигателем заключается в том, согласуется ли скорость вращения их ротора со скоростью вращения магнитного поля статора.Если скорость ротора равна скорости статора, такой двигатель называется синхронным.

    Существует большая разница между ними с точки зрения параметров производительности и приложений.

    Разница между синхронным двигателем с постоянными магнитами и асинхронным двигателем

    1. Разница в скорости между синхронным двигателем и асинхронным двигателем

    В асинхронном двигателе на статор подается переменный ток для создания вращающегося магнитного поля, а ротор индуцируется для создания магнитного поля.Таким образом, два магнитных поля заставляют ротор следовать за вращающимся магнитным полем статора.

    Вращающееся магнитное поле ротора медленнее, чем у статора, оно скользкое и асинхронное, поэтому его называют асинхронным двигателем.

    В ротор синхронного двигателя с постоянными магнитами искусственно добавляется постоянный ток магнитного поля, чтобы сформировать постоянное магнитное поле для синхронизации вращающегося магнитного поля ротора и статора, что называется синхронным двигателем с постоянными магнитами.

    Во-вторых, структура и принцип синхронного двигателя и асинхронного двигателя

    .

    Обмотки статора синхронных двигателей и асинхронных двигателей одинаковы, главное отличие заключается в строении ротора.

    Ротор синхронного двигателя имеет обмотку возбуждения постоянного тока, поэтому для подачи тока через токосъемное кольцо требуется внешний источник питания возбуждения;

    Ротор асинхронного двигателя представляет собой короткозамкнутую обмотку, которая генерирует ток за счет электромагнитной индукции.

    Асинхронные двигатели просты, недороги, просты в установке, использовании и обслуживании, поэтому они получили широкое распространение. Недостатки: низкий КПД и низкий коэффициент мощности не благоприятствуют энергосистеме. Высокий КПД синхронного двигателя представляет собой емкостную нагрузку, которая может улучшить коэффициент мощности энергосистемы. Он обычно используется в крупных отраслях промышленности и горнодобывающей промышленности.

    В-третьих, разница между структурой и характеристиками синхронных двигателей и асинхронных двигателей

    В-четвертых, разница между использованием синхронных двигателей с постоянными магнитами и трехфазных асинхронных двигателей

    Синхронные двигатели в основном используются в больших генераторах; асинхронные двигатели почти все используются в электродвигателях.

    Синхронные двигатели могут гибко регулировать коэффициент мощности посредством возбуждения; коэффициент мощности асинхронных двигателей не регулируется, поэтому на некоторых крупных заводах, когда асинхронные двигатели используются чаще, синхронные двигатели могут быть добавлены в качестве камер для регулировки расстояния между заводом и сетью. Коэффициент мощности интерфейса.

    Однако из-за высокой стоимости синхронных двигателей объем работ по техническому обслуживанию велик.Теперь конденсаторы обычно используются для компенсации коэффициента мощности.

    Поскольку синхронный двигатель имеет обмотки возбуждения и контактные кольца, оператору необходимо иметь более высокий уровень для управления возбуждением. Кроме того, по сравнению с работой асинхронных двигателей, не требующей технического обслуживания, объем работ по техническому обслуживанию велик; поэтому, когда он используется в качестве двигателя, в настоящее время выбрано большинство асинхронных двигателей.

    В-пятых, разница между регулировкой скорости синхронных двигателей и асинхронных двигателей

    Существует пять основных методов регулирования скорости асинхронных двигателей: переменная пара полюсов P, переменная частота f, переменный коэффициент скольжения S, переменное напряжение статора и последовательное сопротивление цепи ротора.

    Существует два основных метода основного регулирования скорости синхронных двигателей: число пар полюсов P и частота f.

    Трехфазный синхронный двигатель и трехфазный асинхронный двигатель в чем разница?-Технический обмен-CHANGZHOU YUSONG ELECTRIC CO.,LTD.

    Синхронный двигатель называется, скорость вращения магнитной обмотки якоря и ротор вращаются в одном направлении, скорости и в одном и том же направлении.Этот двигатель, как правило, имеет следующую структуру: обмотка обмотки ротора, обмотка возбуждения, централизованная; ротор без обмотки и конструкция обмотки ротора с постоянными магнитами; нет, не постоянный магнит, а зуб и прорезь. Статор с распределенной обмоткой. В конструкции в основном количество токосъемных колец и щеток сведено к минимуму, поэтому двигатель также называют машиной с вращающимся полем. Существуют также некоторые особые требования, а также структура обмоток возбуждения на статоре, которая обычно называется вращающейся арматурой (например, потолочные вентиляторы).

    Асинхронный двигатель и синхронный двигатель разница между большой работой по принципу:

    Синхронный двигатель работает за счет «магнитного поля вдоль магнитной цепи всегда является кратчайшим направлением», например, переходная потеря двигателя. Появилось возбуждение на роторе, N и S; а затем вращение магнитного поля статора, полюса N, S при каждом изменении, всегда с соответствующим магнитным полюсом ротора. Таким образом, формирование синхронно. Что еще более важно, количество полюсов ротора должно быть одинаковым, иначе двигатель не работает.

    Асинхронный двигатель движется за счет индукции. Принцип заключается в том, что при трехфазном напряжении в обмотке статора образуется вращающееся магнитное поле, проводящий стержень ротора для разрезания магнитных силовых линий, поэтому потенциал; и направляющая подсоединена, в ней был ток. На этот раз мы будем думать о младших классах средней школы — «проводник в магнитном поле будет производить движение». Следовательно, двигатель — это «такой асинхронный двигатель». Для асинхронного асинхронного двигателя с ротором или говорящим числом полюсов является число полюсов автоматического асинхронного статора.Можно сказать, у ротора не количество полюсов. (вышеупомянутое относится к обмотке якоря в статоре). Асинхронный двигатель без поворота/перехода.

    Разница между синхронным и асинхронным двигателем переменного тока: подробное руководство

    Двигатель, который преобразует переменный ток в механическую энергию с помощью явления электромагнитной индукции, называется  двигатель переменного тока . В основном двигатель переменного тока подразделяется на два типа. Это синхронный двигатель переменного тока и асинхронный двигатель переменного тока.В этом блоге мы говорим о разнице между синхронным и асинхронным двигателем переменного тока с помощью различных факторов, таких как тип возбуждения, используемый для машины. Скорость двигателя, пусковой механизм и работа, эффективность обоих двигателей, их стоимость, использование и применение.

    1. Синхронный двигатель переменного тока

    Двигатель, который преобразует электрическую энергию переменного тока в механическую энергию и работает только на синхронной скорости, называется синхронным двигателем.

     

    В этом двигателе статор имеет осевые пазы, которые состоят из обмотки статора, намотанной на определенное количество полюсов.Как правило, ротор с явными полюсами использует обмотку ротора. Обмотка ротора питается от источника постоянного тока с помощью контактных колец. Можно также использовать ротор с постоянными магнитами.

    При подаче питания на синхронный двигатель устанавливается вращающееся поле. Это поле пытается увлечь за собой ротор, но из-за инерции ротора он не может вращаться. Следовательно, cit не создает никакого пускового момента. Таким образом, синхронный двигатель не является самозапускающимся двигателем.

    2.Асинхронный или асинхронный двигатель переменного тока

    Машина, которая преобразует электрическую энергию переменного тока в механическую энергию с помощью явления электромагнитной индукции, называется асинхронным двигателем. Асинхронный двигатель подразделяется на два типа

    • Однофазный асинхронный двигатель
    • Трехфазные асинхронные двигатели.

    В асинхронной машине обмотка якоря служит как обмоткой якоря, так и обмоткой возбуждения. Когда обмотки статора подключаются к источнику переменного тока, поток создается в воздушном зазоре.Поток вращается с фиксированной скоростью, называемой синхронной скоростью. Этот вращающийся поток индуцирует напряжения в обмотках статора и ротора. Асинхронный двигатель также известен как асинхронный двигатель , потому что он никогда не работает на синхронной скорости. т. е. N s = 120f/P. Асинхронный двигатель наиболее широко используется во всех бытовых и коммерческих двигателях.

    Здесь обмотка статора наматывается на определенное количество полюсов. Можно использовать ротор с короткозамкнутым ротором или ротор с обмоткой. В роторе с короткозамкнутым ротором стержни ротора постоянно замкнуты накоротко концевыми кольцами.В фазном роторе обмотки также постоянно закорочены, поэтому контактные кольца не требуются. Если цепь ротора замкнута, ток протекает через обмотку ротора и реагирует с вращающимся потоком, создавая крутящий момент. В соответствии с крутящим моментом скорость будет меняться.

    СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСЬ В БЛОГЕ О ДВИГАТЕЛЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

    Разница между синхронным и асинхронным двигателем переменного тока

        Параметры

    Синхронный двигатель переменного тока

    Асинхронный двигатель переменного тока

    Система снабжения

    Обмотка якоря питается от источника переменного тока, а обмотка возбуждения — от источника постоянного тока.

    Его статорная обмотка питается от источника переменного тока.

    Типы возбуждения

    Синхронный двигатель представляет собой машину с двойным возбуждением.

    Асинхронный двигатель представляет собой машину с одним возбуждением.

    Скорость

    Он всегда работает на синхронной скорости. Скорость не зависит от нагрузки.

    При увеличении нагрузки скорость асинхронного двигателя уменьшается.Она всегда меньше синхронной скорости.

    Пусковой механизм

    Самостоятельный запуск невозможен. Прежде чем синхронизировать его с источником переменного тока, его необходимо любым способом довести до синхронной скорости.

    Асинхронный двигатель имеет момент самозапуска.

    Эксплуатация

    Синхронный двигатель работает с отставанием и опережением мощности за счет изменения возбуждения.

    Асинхронный двигатель работает только с отстающим коэффициентом мощности. При высоких нагрузках коэффициент мощности становится очень низким.

    Применение

    Используется для коррекции коэффициента мощности в дополнение к передаче крутящего момента для привода механических нагрузок.

    Асинхронный двигатель используется только для привода механических нагрузок.

    Эффективность

    Он более эффективен, чем асинхронный двигатель той же мощности и номинального напряжения.

    КПД ниже, чем у синхронного двигателя той же мощности и номинального напряжения.

    Строительство

    Конструкция сложная

    Конструкция ротора с короткозамкнутым ротором проще.

    Стоимость

    Синхронный двигатель дороже, чем асинхронный двигатель той же мощности и номинального напряжения

    Асинхронный двигатель дешевле синхронного двигателя той же мощности и номинального напряжения.

     

    Мы надеемся, что эта статья поможет вам понять разницу между синхронным и асинхронным двигателем переменного тока.

    Мы по адресу  Robu.in  надеемся, что вам было интересно, и вы вернетесь к нашим образовательным блогам.

     

     

     

     

    В чем разница между синхронным двигателем и асинхронным двигателем?-Anhui Wannan Electric Machine

    Синхронные двигатели используются в больших генераторах, а асинхронные двигатели практически используются в моторных установках.

    Синхронный двигатель и асинхронный двигатель. Самая большая разница между ними заключается в том, что скорость ротора и статора постоянна, скорость ротора двигателя такая же, как скорость статора.

    Кроме того, обмотки статора синхронного двигателя и асинхронного двигателя одинаковы, разница заключается в конструкции ротора двигателя. Ротор асинхронного двигателя представляет собой короткое замыкание обмотки электромагнитным асинхронным генератором. Структура ротора синхронного двигателя относительно сложная, обмотка возбуждения постоянного тока.Поэтому необходимо внешнее питание возбуждения, введение тока через контактные кольца; поэтому структура синхронного двигателя относительно сложна, стоимость обслуживания относительно высока.

    По сравнению с асинхронным двигателем может поглощать реактивную мощность, синхронный двигатель может выдавать реактивную мощность, также может поглощать реактивную мощность.

    Скорость синхронного двигателя и электромагнитная скорость синхронная, а скорость асинхронного двигателя ниже, чем скорость электромагнитного, синхронный двигатель независимо от размера нагрузки, до тех пор, пока шаг, скорость не изменится, скорость асинхронного двигателя соответствует нагрузке и размеру изменения.

    Синхронный двигатель с высокой точностью, но сложный, высокая стоимость, относительно сложное обслуживание, а асинхронный двигатель, хотя реакция медленная, но простая в установке, использовании, а цена дешевая. Поэтому синхронные двигатели не нашли широкого применения в асинхронных двигателях.

    Отраслевая направленность

    Проводная и кабельная промышленность относится к типичной легкой промышленности тяжелых материалов, в сочетании с основным сырьем, цены на медь выше, поэтому также являются капиталоемкими отраслями.На протяжении многих лет, будь то китайская кабельная промышленность или зарубежная кабельная промышленность, активно разрабатываются новые материалы для замены или частично вместо повышения цен на медь. Таким образом, мы видим, что алюминиевый кабель с медным покрытием, стальной кабель с медным покрытием и стальной кабель с алюминиевым покрытием в значительной степени развиваются. Особенно в зарубежных странах, из-за его сильной технической производительности, способность принимать новые вещи и смелость также велика, поэтому во многих зданиях и проектах широко используются некоторые новые материалы и технологии.

    В последние годы Китай также активно внедряет иностранные передовые технологии, и благодаря совершенствованию местных предприятий в Китае и постоянному совершенствованию степени использования на рынке открытого, плакированного медью алюминия в качестве металлического композитного материала, в проводе играют две виды свойств металлических материалов, алюминий, плакированный медью, медь, отличная проводимость и преимущества легкого веса алюминия, будут объединены вместе, чтобы сформировать легкий проводящий материал. Согласно стандарту Соединенных Штатов ASTMB566-1993 (в 2002 году, снова подтверждается) и китайскому стандарту электронной промышленности, обычно соотношение объема медного алюминия и меди составляет от 10:90 до 15:85 два.

    Разница между синхронным двигателем и асинхронным двигателем

    Синхронный двигатель

    Асинхронный двигатель

    Это тип двигателя переменного тока, в котором ротор будет вращаться синхронно с вращающимся магнитным полем, создаваемым источником питания, поэтому он называется синхронным двигателем. Это тип двигателя переменного тока, в котором скорость вращения ротора всегда меньше синхронной, поэтому асинхронный двигатель называется асинхронным двигателем.
    Синхронный двигатель представляет собой машину с двойным возбуждением. Синхронный двигатель представляет собой машину с двойным возбуждением.
    Источник переменного тока запитал его обмотку якоря, а источник постоянного тока запитал его обмотку возбуждения. Источник переменного тока подал питание на обмотку статора.
    Скорость двигателя не зависит от нагрузки. Скорость асинхронного двигателя обратно пропорциональна нагрузке.
    Синхронный двигатель работает по принципу магнитной блокировки. Асинхронный двигатель работает по принципу электромагнитной индукции.
    Синхронный двигатель не является самозапускающимся, и метод, используемый для определения состояния синхронного двигателя, заключается в использовании пони-двигателя, демпфирующих обмоток, используемых в качестве асинхронного двигателя с контактными кольцами. 3-фазные асинхронные двигатели запускаются самостоятельно, а однофазные асинхронные двигатели не запускаются самостоятельно. Асинхронный двигатель имеет самозапускающийся крутящий момент.
    Путем изменения возбуждения этот двигатель может работать с опережающим и отстающим коэффициентом мощности При высоких нагрузках коэффициент мощности становится очень низким, поэтому асинхронный двигатель может работать только с отстающим коэффициентом мощности.
    Его эффективность выше, чем у асинхронного двигателя с такой же мощностью и номинальным напряжением. Его КПД меньше, чем у синхронного двигателя с такой же мощностью и номинальным напряжением.
    Синхронный двигатель дороже, чем асинхронный двигатель. Асинхронный двигатель дешевле, чем у синхронного двигателя.
    В синхронном двигателе имеется два типа ротора: ротор с явно выраженными полюсами и ротор с неявнополюсными роторами. В асинхронном двигателе также имеется два типа ротора: ротор с короткозамкнутым ротором и контактное кольцо, ротор с обмоткой или ротор с фазовой обмоткой
    Синхронный двигатель используется для улучшения коэффициента мощности линии передачи. Это сердце энергосистемы. Они также используются в шаровых мельницах, часах, проигрывателях и проигрывателях. Почти 90% промышленных машин представляют собой асинхронные двигатели, они используются в электровентиляторах, воздуходувках, центробежных насосах, компрессорах, конвейерах, штамповочных прессах, бульдозерах и т.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *