Синхронный двигатель принцип работы: Синхронный двигатель с постоянными магнитами

Содержание

Синхронный двигатель переменного тока его схема



Принцип работы синхронного двигателя

Принцип работы синхронного двигателя

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:

Строение синхронного двигателя

Его строение практически аналогично 3-фазному асинхронному двигателю, за исключением того факта, что на ротор подается источник постоянного тока.

На рисунке показано устройство этого типа двигателя. На статор подается 3-х фазное напряжение, а на ротор – источник постоянного тока.

Строение синхронного двигателя

Основные свойства синхронных двигателей:

  • Синхронные электродвигатели не являются самозапускающимся механизмом. Они требуют определенного внешнего воздействия, чтобы выработать определенную синхронную скорость.
  • Двигатель работает синхронно с частотой электрической сети. Поэтому при обеспечении бесперебойного снабжения частоты он ведет себя так, как двигатель с постоянной скоростью.
  • Этот двигатель имеет уникальные характеристики, функционируя под любым коэффициентом мощности. Поэтому они используются для увеличения фактора силы.

Видео: Строение и принцип работы синхронного двигателя

Принципы работы синхронного двигателя

Электронно-магнитное поле синхронного двигателя обеспечивается двумя электрическими вводами. Это обмотка статора, которая состоит из 3-х фаз и предусматривает 3 фазы источника питания и ротор, на который подается постоянный ток.

3 фазы обмотки статора обеспечивают вращение магнитного потока. Ротор принимает постоянный ток и производит постоянный поток. При частоте 50 Гц 3-х фазный поток вращается около 3000 оборотов в 1 минуту или 50 оборотов в 1 секунду. В определенный момент полюса ротора и статора могут быть одной полярности (++ или – – ), что вызывает отталкивания ротора. После этого полярность сразу же меняется (+–), что вызывает притягивание.

Но ротор по причине своей инерции не в состоянии вращаться в любом направлении из-за силы притяжения или силы отталкивания и не может оставаться в состоянии простоя. Он не самозапускающийся.

Чтобы преодолеть инерцию силы, необходимо определенное механическое воздействие, которое вращает ротор в том же направлении, что и магнитное поле, обеспечивая необходимую синхронную скорость. Через некоторое время происходит замыкание магнитного поля, и синхронный двигатель вращается с определенной скоростью.

Способы запуска

  • Пуск синхронного двигателя при помощи вспомогательного двигателя. Синхронный двигатель механически соединяется с другим двигателем. Это может быть либо 3-х фазный индукционный двигатель, либо двигатель постоянного тока. Постоянный ток изначально не подается. Двигатель начинает вращаться со скоростью, близкой к синхронной скорости, после чего подается постоянный ток. После того, как магнитное поле замыкается, связь со вспомогательного двигателя прекращается.
  • Асинхронный пуск. В полюсных наконечниках полюсов ротора устанавливается дополнительная короткозамкнутая обмотка. При включении напряжения в обмотку статора возникает вращающееся магнитное поле. Пересекая короткозамкнутую обмотку, которая заложена в полюсных наконечниках ротора, это вращающееся магнитное поле индуцирует в ней токи, который взаимодействуя с вращающимся полем статора, приводят ротор во вращение. Когда достигнута синхронная скорость, ЭДС и крутящийся момент уменьшается. И наконец, когда магнитное поле замыкается, крутящий момент также сводится к нулю. Таким образом, синхронность вначале запускается индукционным двигателем с использованием дополнительной обмотки.

Применение

  • Синхронный двигатель используется для улучшения коэффициента мощности. Синхронные двигатели широко применяются в энергосистеме, поскольку они работают при любом коэффициенте мощности и имеют экономичные эксплуатационные показатели.
  • Синхронные двигатели находят свое применение там, где рабочая скорость не превышает 500 об / мин и требуется увеличить мощность. Для энергетической потребности от 35 кВт до 2500 кВт, стоимость, размер, вес и соответствующего индукционного двигателя будет довольно высоким. Такие двигатели часто используются для работы поршневых насосов, компрессоров, прокатных станков и другого оборудования.

Устройство и принцип действия синхронного двигателя

Отличие от асинхронного мотора

Главное отличие синхронной машины заключается в том, что скорость вращения якоря такая же, как и аналогичная характеристика магнитного потока.

И если в асинхронных моторах используется короткозамкнутый ротор, то в синхронных имеется на нем проволочная обмотка, к которой подводится переменное напряжение.

В некоторых конструкциях используются постоянные магниты. Но это делает двигатель дороже.

Если увеличивать нагрузку, подключаемую к ротору, частота вращения его не изменится. Это одна из ключевых особенностей такого типа машин. Обязательное условие – у движущегося магнитного поля должно быть столько же пар полюсов, сколько у электромагнита на роторе. Именно это гарантирует постоянную угловую скорость вращения этого элемента двигателя. И она не будет зависеть от момента, приложенного к нему.

Конструкция мотора

Устройство и принцип действия синхронных двигателей несложны.

Конструкция включает в себя такие элементы:

  1. Неподвижная часть – статор. На ней находится три обмотки, которые соединяются по схеме «звезда» или «треугольник». Статор собран из пластин электротехнической стали с высокой степенью проводимости.
  2. Подвижная часть – ротор. На нем тоже имеется обмотка. При работе на нее подается напряжение.

Между ротором и статором имеется прослойка воздуха. Она обеспечивает нормальное функционирование двигателя и позволяет магнитному полю беспрепятственно воздействовать на элементы агрегата. В конструкции присутствуют подшипники, в которых вращается ротор, а также клеммная коробка, расположенная в верхней части мотора.

Как работает двигатель

Если кратко, принцип действия синхронного двигателя, как и любого другого, заключается в преобразовании одного вида энергии в другой. А конкретно – электрической в механическую. Работает мотор таким образом:

  1. На статорные обмотки подается переменное напряжение. Оно создает магнитное поле.
  2. На обмотки ротора также подается переменное напряжение, создающее поле. Если используются постоянные магниты, то это поле уже по умолчанию имеется.
  3. Два магнитных поля взаимопересекаются, противодействуют друг другу – одно толкает другое. Из-за этого двигается ротор. Именно он установлен на шарикоподшипниках и способен свободно вращаться, дать ему нужно только толчок.

Вот и все. Теперь остается только использовать полученную механическую энергию в нужных целях. Но требуется знать, как правильно вывести в нормальный режим синхронный двигатель. Принцип работы у него отличается от асинхронного. Поэтому требуется придерживаться определенных правил.

Для этого электродвигатель подключают к оборудованию, которое необходимо привести в движение. Обычно это механизмы, которые должны работать практически без остановок – вытяжки, насосы и прочее.

Синхронные генераторы

Обратная конструкция – синхронные генераторы. В них процессы протекают немного иначе. Принцип действия синхронного генератора и синхронного двигателя отличаются, но не существенно:

  1. На обмотку статора не подается напряжение. С нее оно снимается.
  2. На обмотку ротора подается переменное напряжение, которое необходимо для создания магнитного поля. Потребление электроэнергии крайне маленькое.
  3. Ротор электрогенератора раскручивается при помощи дизельного или бензинового двигателя либо же силой воды, ветра.
  4. Вокруг ротора имеется магнитное поле, которое двигается. Поэтому в обмотке статора индуцируется ЭДС, а на концах появляется разность потенциалов.

Но в любом случае требуется стабилизировать напряжение на выходе генераторной установки. Для этого достаточно запитать роторную обмотку от источника, напряжение которого постоянно и не изменяется при колебаниях частоты вращения.

Полюсы обмоток двигателя

В конструкции ротора имеются постоянные или электрические магниты. Их обычно называют полюсами. На синхронных машинах (двигателях и генераторах) индукторы могут быть двух типов:

  1. Явнополюсными.
  2. Неявнополюсными.

Они различаются между собой только взаимным расположением полюсов. Для уменьшения сопротивления со стороны магнитного поля, а также улучшения условий для проникновения потока, используются сердечники, изготовленные из ферромагнетиков.

Эти элементы располагаются как в роторе, так и в статоре. Для изготовления используются только сорта электротехнической стали. В ней очень много кремния. Это отличительная особенность такого вида металла. Это позволяет существенно уменьшить вихревые токи, повысить электрическое сопротивление сердечника.

Воздействие полюсов

В основе конструкции и принципа действия синхронных двигателей лежит обеспечение влияния пар полюсов ротора и статора друг на друга. Для обеспечения работы нужно разогнать индуктор до определенной скорости. Она равна той, с которой вращается магнитное поле статора. Именно это позволяет обеспечить нормальную работу в синхронном режиме. В момент, когда происходит запуск, магнитные поля статора и ротора взаимно пересекаются. Это называется «вход в синхронизацию». Ротор начинает вращаться со скоростью, как у магнитного поля статора.

Запуск электродвигателей синхронного типа

Самое сложное в работе синхронного мотора – это его запуск.

Именно поэтому его используют крайне редко. В

едь конструкция усложняется за счет системы запуска.

На протяжении долгого времени работа синхронного двигателя зависела от разгонного асинхронника, механически соединенным с ним.

Что это значит? Второй тип двигателя (асинхронный) позволял разогнать ротор синхронной машины до подсинхронной частоты.

Обычные асинхронники не требуют специальных устройств для запуска, достаточно только подать рабочее напряжение на обмотки статора.

После того, как будет достигнута требуемая скорость, происходит отключение разгонного двигателя. Магнитные поля, которые взаимодействуют в электрическом моторе, сами выводят его на работу в синхронном режиме. Для разгона потребуется другой двигатель. Его мощность должна составлять примерно 10-15 % от аналогичной характеристики синхронной машины. Если нужно вывести в режим электродвигатель 1 кВт, для него потребуется разгонный мотор мощностью 100 Вт. Этого вполне достаточно, чтобы машина смогла работать как в режиме холостого хода, так и с незначительной нагрузкой на валу.

Более современный способ разгона

Стоимость такой машины оказывалась намного выше. Поэтому проще использовать обычный асинхронный мотор, пусть и много у него недостатков. Но именно его принцип работы и был использован для уменьшения габаритов и стоимости всей установки. При помощи реостата производится замыкание обмоток на роторе. В итоге двигатель становится асинхронным. А запустить его оказывается намного проще – просто подается напряжение на обмотки статора.

Во время выхода на подсинхронную скорость возможно раскачивание ротора. Но это не происходит за счет работы его обмотки. Напротив, она выступает в качестве успокоителя. Как только частота вращения будет достаточной, производится подача постоянного напряжения на обмотку индуктора. Двигатель выводится в синхронный режим. Но такой способ можно воплотить только в том случае, если используются моторы с обмоткой на роторе. Если там применяется постоянный магнит, придется устанавливать дополнительный разгонный электродвигатель.

Преимущества и недостатки синхронных моторов

Основное преимущество (если сравнивать с асинхронными машинами) – за счет независимого питания роторной обмотки агрегаты могут работать и при высоком коэффициенте мощности. Также можно выделить такие достоинства, как:

  1. Снижается ток, потребляемый электродвигателем, увеличивается КПД. Если сравнивать с асинхронным мотором, то эти характеристики у синхронной машины оказываются лучше.
  2. Момент вращения прямо пропорционален напряжению питания. Поэтому даже если снижается напряжение в сети, нагрузочная способность оказывается намного выше, нежели у асинхронных машин. Надежность устройств такого типа существенно выше.

Но вот имеется один большой недостаток – сложная конструкция. Поэтому при производстве и последующих ремонтах затраты окажутся выше. Кроме того, для питания обмотки ротора обязательно требуется наличие источника постоянного тока. А регулировать частоту вращения ротора можно только с помощью преобразователей – стоимость их очень высокая. Поэтому синхронные моторы используются там, где нет необходимости часто включать и отключать агрегат.

Источник

Устройство и принцип действия синхронных электродвигателей

Синхронный электродвигатель – электрическая установка, действующая от сети переменного и постоянного тока. Синхронная машина улучшает коэффициент мощности. Данные моторы используются довольно часто в электрической системе, потому что они подходят для любой сети напряжения и обладают высокими экономическими данными.

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

Преимущества и недостатки

Синхронный электродвигатель имеет сложнее структуру, чем асинхронный, но обладает некоторыми достоинствами.

Главным положительным качеством данных агрегатов является способность поддерживать оптимальный режим реактивной энергии. Из-за автоматического регулирования силы тока двигателя, он работает, не употребляя, не давая реактивную энергию, значение коэффициента мощности равняется 1. Если нужна реактивная энергия, она будет производиться синхронным мотором.

Данным двигателям не страшны перебои в сети, которой равен их максимальный момент. А значение критического момента равно квадрату напряжения.

Агрегат выдерживает большую перегрузку, которую можно еще увеличить автоматически повышением тока при необходимости непродолжительной нагрузки на вал. Он имеет постоянную скорость вращения независимо от нагрузки.

Трехфазный синхронный двигатель дороже обычного асинхронного из-за сложного механизма и особого устройства.

Еще недостатком оказывается надобность в постоянном источнике энергии, функции которого выполняет выпрямитель или специализированный возбудитель.

Устройство электродвигателя

Синхронный мотор имеет две основные части — статор и ротор. Неподвижная часть называется статором, а подвижный элемент ротором.

Однофазный двигатель с короткозамкнутым ротором, расположенным в статоре или снаружи в двигателях обращенного вида. В основе ротора — постоянные магниты. Материал магнитов имеет высокую коэрцитивную силу. Полюсы ротора могут быть явно и неявно выраженными. Синхронный двигатель с короткозамкнутым ротором бывает с магнитами на поверхности или с уже встроенными.

Статор представлен корпусом и сердечником, состоящим из двухфазных и трехфазных обмоток. Обмотка бывает распределенная и сосредоточенная. У распределенной насчитываются пазы полюса и фазы Q= 2,3.

У сосредоточенной обмотки пазы полюса и фазы Q=1. Пазы размещены на одинаковом расстоянии на окружности неподвижной части двигателя. Катушки статора соединяются последовательно или параллельно. Такие обмотки не могут влиять на форму кривой ЭДС. Электродвижущая сила имеет трапецеидальную и синусоидальную форму. У явно выраженного полюса форма ротора и наводимая электродвижущая сила проводника является трапециевидной формы (а). При необходимости создания синусоидальной ЭДС, полюсные наконечники приобретают другую форму, где величина кривой распределения индукции близкая синусоидальной. Осуществление возможно благодаря наличию скосов на наконечнике полюса ротора.

Ротор синхронного двигателя переменного тока: а — явно выраженный полюс, 6 — неявно выраженный полюс.

Неявно выраженные полюса обладают равной индуктивностью продольных и поперечных осей, а явно выраженные полюса имеют одинаковую величину поперечной и продольной индуктивности (б).

Принцип действия

Принцип действия электрической машины переменного тока: 1 — статор, 2 — ротор.

У однофазного двигателя отсутствует пусковой момент. При подключении обмотки якоря к сети переменного тока, ротор неподвижен, в обмотку возбуждения поступает постоянный ток, за время одного изменения напряжения, два раза происходит смена направления электромагнитного момента. Значение среднего момента равняется нулю. Ротор разгоняется посредством внешнего момента до вращающейся частоты, которая приближается к синхронности.

Из-за высокого значения коэффициента мощности обеспечивается снижение потребления электричества, уменьшаются потери. В сравнении с асинхронным механизмом с такой же мощностью, синхронный двигатель имеет КПД выше. Так как крутящийся момент аналогичен напряжению сети. Даже снижение напряжения не влияет на нагрузочную способность. Что свидетельствует о надежности механизма.

Тип подключения делится на однофазный и трехфазный. Синхронные агрегаты чаще бывают трехфазными. При положении проводников трехфазного двигателя в определенной геометрической позиции появляется электромагнитное поле, которое вращается с одновременной скоростью. При имении магнита во вращающемся поле, они замыкают, крутятся параллельно. Двигатель можно назвать нерегулируемым, так как его скорость постоянная.

Пуск электродвигателя

Существует два способа пуска синхронной машины.

  1. Асинхронное включение

Схема пуска на основе глухо подключенного возбудителя, применима для статистического момента нагрузки менее 0,4, без падений напряжения.

Асинхронный пуск с помощью трансформатора

В обмотке возбуждения замыкается сопротивление разряда, избегая тем самым перебои возбуждения обмотки на впуске, потому как на небольшой скорости вращения ротора возникают перенапряжения. Если скорость приближается к синхронной, реагирует контактор, а обмотка возбуждения переключается из разрядного сопротивления на якорь возбудителя.

  1. Применение тиристорного возбудителя

Возбуждение, осуществляемое при помощи электромагнитного реле

Пуск с тиристорным возбудителем более надежный, обладает высоким КПД. Легче становится управление возбуждением, напряжение шин, остановка в аварийном режиме. Во многих моделях электродвигателей установлены тиристорные возбудители. Подача возбуждения работает автоматически функцией скорости и тока.

Синхронный компенсатор

Упрощенная конструкция для холостого хода называется компенсатором.

Потребление электричества, помимо активной мощности, нуждается в реактивной мощности. Генератор вырабатывает реактивную мощность с минимальными затратами. Переход реактивной мощности генератора связан с потерями на линии передач. Поэтому применение компенсаторов является обоснованным экономически. При возбуждении синхронные двигатели не используют напряжение сети, а при перевозбуждении отдают реактивную мощность.

Синхронный электродвигатель применяется в сети переменного и постоянного тока, обеспечивая высокую надежность работы. Этот двигатель улучшит коэффициент мощности предприятия.

Источник

Что такое синхронный двигатель и как он работает?

В качестве устройства преобразования электрической энергии в механическую в промышленности и быту используется синхронный электродвигатель. В сравнении с другими типами электрических машин он получил меньшее распространение, но в отведенных сферах является незаменимым фаворитом. В чем особенность синхронных агрегатов и как их применяют на практике, мы рассмотрим в данной статье.

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.

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

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

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).

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.

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.

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.

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.

Видео версия

Источник

Принцип действия синхронного двигателя

Прежде чем рассматривать принцип действия синхронного двигателя, необходимо помнить, что это электрическая машина, работающая на переменном токе, у которой ротор вращается с частотой, которая равна частоте вращения магнитного поля в воздушной прослойке.

  1. Устройство синхронного двигателя
  2. Как работает синхронный двигатель
  3. Схема запуска двигателя и его регулировка
  4. Различия синхронных и асинхронных двигателей

Устройство синхронного двигателя

Синхронный двигатель состоит из основных частей – якоря и индуктора. Обычно, его исполнение сделано таким образом, что якорь расположен на статоре, а индуктор – на роторе, отделенном воздушной прослойкой. Данные агрегаты обладают высоким коэффициентом мощности. Существенным плюсом является возможность их использования в сетях с любым напряжением.

Конструкция синхронного двигателя состоит из двух основных частей – статора и ротора. Статор является неподвижной частью агрегата, а ротор – подвижной. В состав якоря входят одна или несколько обмоток переменного тока. При работе двигателя токи, поступающие в якорь, приводят к вращению магнитного поля, пересекающегося с полем индуктора и преобразующего энергию. Поле якоря носит другое название – поле реакции якоря. В генераторе такое поле создается с помощью индуктора.

В состав индуктора входят электромагниты постоянного тока, называемые полюсами. Во всех синхронных электродвигателях индукторы бывают двух конструкций – явнополюсная и не явнополюсная, отличающиеся расположением полюсов. Конструкция статора включает в себя корпус и сердечник, в состав которого входят двух- и трехфазные обмотки. Сами обмотки могут быть распределенными и сосредоточенными.

Чтобы уменьшить магнитное сопротивление и улучшить прохождение магнитного потока, используются ферромагнитные сердечники, расположенные в роторе и статоре, для изготовления которых используется электротехническая сталь. Она обладает интересными свойствами, например, повышенным содержанием кремния, с целью повышения ее электрического сопротивления и уменьшения вихревых токов.

Каждый синхронный электродвигатель обладает важным параметром – электромагнитным моментом. Он возникает в том случае, когда магнитный поток ротора начинает взаимодействовать с вращающимся магнитным полем. Данное поле образуется под влиянием трехфазного тока, протекающего по обмотке якоря.

В режиме холостого хода происходит совпадение осей магнитных полей ротора и статора. Поэтому электромагнитные силы, возникающие между их полюсами, принимают радиальное направление и значение электромагнитного момента агрегата становится равным нулю. При переходе устройства в двигательный режим, на ротор начинает воздействовать внешние нагрузочный момент, приложенный к валу. В результате, происходит смещение ротора на величину определенного угла против направления вращения.

Подобное электромагнитное взаимодействие между ротором и статором приводит к созданию электромагнитных сил, направленных в сторону вращения. Таким образом, действие вращающегося электромагнитного момента стремится к преодолению действия внешнего момента. Максимальное значение электромагнитного момента образует угол 90 градусов, при расположении полюсов ротора между осями полюсов статора.

Если значение нагрузочного момента, приложенного к валу двигателя, превысит максимальный электромагнитный момент, в этом случае двигатель остановится под влиянием внешнего момента. Из-за этого в неподвижном двигателе по обмотке якоря будет проходить очень высокий ток. Данный режим является аварийным, он представляет собой выпадение из синхронизма и на практике не должен допускаться.

Как работает синхронный двигатель

Принцип действия синхронного двигателя основывается на взаимном влиянии магнитных полей якоря и полюсов индуктора. При обращенной конструкции агрегата расположение якоря и индуктора выполнено наоборот, то есть, первый расположен на роторе, а другой – на статоре. Такой вариант используют криогенные синхронные машины, у которых в состав обмоток возбуждения входят материалы со свойствами сверхпроводимости.

При запуске двигателя его разгоняют до частоты близкой к той, с которой в зазоре вращается магнитное поле. Только после этого он переходит в синхронный режим. В данной ситуации происходит пересечение магнитных полей якоря и индуктора. Этот момент получил название входа в синхронизацию.

При разгоне используется состояние асинхронного режима, когда происходит замыкание обмоток индуктора с помощью реостата или короткозамкнутым путем, подобно асинхронным машинам. Для того, чтобы осуществлять запуск в таком режиме, ротор оснащается короткозамкнутой обмоткой, которая одновременно является успокоительной обмоткой, способной устранить раскачивание ротора во время синхронизации. После того, как скорость становится близко к номинальной, в индуктор подается постоянный ток.

Таким образом, синхронный двигатель это не только двигатель, но и своеобразный генератор, поскольку у них одинаковое конструктивное исполнение. Схема работы двигателя будет следующей. Обмотка якоря подключается к трехфазному переменному току, а к обмотке возбуждения от постороннего источника подается постоянный ток. Вращающееся магнитное поле, созданное трехфазной обмоткой и поле, созданное обмоткой возбуждения, взаимодействуют между собой. Это вызывает появление электромагнитного момента, приводящего ротор во вращающееся состояние.

Для двигателей, где установлены постоянные магниты, применяются специальные внешние разгонные двигатели. В отличие от асинхронных устройств, разгон ротора в синхронном двигателе должен достигнуть частоты вращения магнитного поля. Это связано с подачей в обмотку ротора тока из постороннего источника, а не индуцируется в нем под действием магнитного поля статора, следовательно, на него не влияет частота вращения вала. В результате, синхронный двигатель переменного тока приобретает постоянную частоту вращения ротора вне зависимости от нагрузки. Специфический принцип работы этих устройств оказал влияние на их пуск и регулировку частоты вращения.

Схема запуска двигателя и его регулировка

У синхронных двигателей отсутствует начальный пусковой момент. При подключении якорной обмотки к источнику переменного тока, электромагнитный момент дважды изменить свое направление за один период изменения тока. Это происходит, когда ротор находится в неподвижном состоянии, а в обмотке возбуждения протекает постоянный ток.

Таким образом, величина среднего момента в течение одного периода будет иметь нулевое значение. Чтобы увидеть, как работает синхронный двигатель при пуске, нужно выполнить разгон его ротора под действием внешнего момента до вращения с частотой, приближенной к синхронной.

Сам запуск агрегата может производиться разными способами:

  • В первом случае используется схема асинхронного включения, основой которой служит глухо подключенный возбудитель. Данный способ применяется при статическом моменте нагрузки ниже 0,4, когда отсутствует падение напряжения. Сопротивление разряда замыкается в обмотке возбуждения, за счет чего исключаются перебои с возбуждением обмотки во время впуска, поскольку незначительная скорость вращения ротора приводит к перенапряжению. Когда скорость становится близкой к синхронной, контактор реагирует на это изменение, в результате происходит переключение обмотки возбуждения из разрядного сопротивления непосредственно на якорь возбудителя.
  • Во втором варианте пуска используется тиристорный возбудитель. Этот способ считается более надежным из-за высокого КПД. Управление возбуждением значительно облегчается. Подача возбуждение осуществляется автоматически с помощью электромагнитного реле.

Различия синхронных и асинхронных двигателей

Все электродвигатели переменного тока по принципу действия могут быть асинхронными и синхронными. В первом случае вращение ротора будет медленнее, по сравнению с магнитным полем, а во втором – вращение ротора и магнитного поля происходит с одинаковой скоростью.

В асинхронном двигателе вращающееся переменное магнитное поле создается обмотками, закрепленными на статоре. Концы этих обмоток выведены в общую клеммную коробку. Во избежание перегрева на валу двигателя устанавливается вентилятор. Ротор выполнен из металлических стержней, замкнутых с двух сторон между собой. Он представляет единое целое с валом и получил название короткозамкнутого ротора.

Вращение магнитного поля происходит под действием постоянной смены полюсов. Соответственно, в обмотках изменяется направление тока. На скорость вращения вала оказывает влияние количество полюсов магнитного поля.

Синхронный электродвигатель конструктивно отличается от асинхронных агрегатов. Здесь вращение ротора и магнитного поля происходит с одинаковой скоростью. Напряжение на ротор для зарядки обмоток подается с помощью щеток, а не индуцируется действием переменного магнитного поля. Направление тока в обмотках изменяется одновременно с направлением магнитного поля, поэтому вал синхронного двигателя всегда вращается в одну сторону.

Источник

12. Электрические машины переменного тока

12.6. Синхронные двигатели.


Конструкция, принцип действия

       В отличие от асинхронного двигателя частота вращения синхронного двигателя
постоянная при различных нагрузках. Синхронные двигатели находят применение для привода машин постоянной скорости (насосы, компресоры, вентиляторы).
      В статоре синхронного электродвигателя размещается обмотка, подключаемая к сети трехфазного тока и образующая вращающееся магнитное поле. Ротор двигателя состоит из сердечника с обмоткой возбуждения. Обмотка возбуждения через контактные кольца подключается к источнику постоянного тока. Ток обмотки возбуждения создает магнитное поле, намагничивающее ротор.
       Роторы синхронных машин могут быть явнополюсными (с явновыраженными полюсами) и неявнополюсными (с неявновыраженными полюсами). На рис. 12.10а изображен сердечник 1 явнополюсного ротора с выступающими полюсами. На полюсах размещены катушки возбуждения 2. На рисунке 12.10б изображен неявнополюсной ротор, представляющий собой ферромагнитный цилиндр 1. На поверхности ротора в осевом направлении фрезеруют пазы, в которые укладывают обмотку возбуждения 2.

Рис. 12.10

       Рассмотрим принцип работы синхронного двигателя на модели (рис. 12.11).

Рис. 12.11

     Вращающееся магнитное поле статора представим в виде магнита 1. Намагниченный ротор изобразим в виде магнита 2. Повернем магнит 1 на угол α. Северный магнитный полюс магнита 1 притянет южный полюс магнита 2, а южный полюс магнита 1 — северный полюс магнита 2. Магнит 2 повернется на такой же угол α. Будем вращать магнит 1. Магнит 2 будет вращаться вместе с магнитом 1, причем частоты вращения обоих магнитов будут одинаковыми, синхронными,
n2 = n1.
       Синхронный двигатель, на роторе которого отсутствует обмотка возбуждения, называется синхронным реактивным двигателем.
       Ротор синхронного реактивного двигателя изготавливается из ферромагнитного материала и должен иметь явновыраженные полюсы. Вращающееся магнитное поле статора намагничивает ротор. Явнополюсный ротор имеет неодинаковые магнитные сопротивления по продольной и поперечной осям полюса. Силовые линии магнитного поля статора изгибаются, стремясь пройти по пути с меньшим магнитным сопротивлением. Деформация магнитного поля вызовет, вследствие упругих свойств силовых линий, реактивный момент, вращающий ротор синхронно с полем статора.
       Если к вращающемуся ротору приложить тормозной момент, ось магнитного поля ротора повернется на угол θ относительно оси магнитного поля статора.
       С увеличением нагрузки этот угол возрастает. Если нагрузка превысит некоторое допустимое значение, двигатель остановится, выпадет из синхронизма.
       У синхронных двигателей отсутствует пусковой момент. Это объясняется тем, что электромагнитный вращающий момент, воздействующий на неподвижный ротор, меняет свое направление два раза за период Т переменного тока. Из-за своей инерционности, ротор не успевает тронуться с места и развить необходимое число оборотов.
       В настоящее время применяется асинхронный пуск синхронного двигателя. В пазах полюсов ротора укладывается дополнительная короткозамкнутая обмотка.
       Вращающее магнитное поле статора индуктирует в короткозамкнутой пусковой обмотке вихревые токи. При взаимодействии этих токов с магнитным полем статора образуется асинхронный электромагнитный момент, приводящий ротор во вращение. Когда частота вращения ротора приближается к частоте вращения статорного поля, двигатель втягивается в синхронизм и вращается с синхронной скоростью. Короткозамкнутая обмотка не перемещается относительно поля, вихревые токи в ней не индуктируются, асинхронный пусковой момент становится равным нулю.

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 

    РЕАКТИВНЫЙ СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — это… Что такое РЕАКТИВНЫЙ СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ?

    РЕАКТИВНЫЙ СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

    явнополюсный синхронный электродвигатель без обмотки возбуждения. Магнитный поток создаётся реактивным током статора, потребляемым из сети, а вращающий момент — вследствие различия магнитных проводимостей ротора по продольной и поперечной осям полюсов. Запускается Р. с. д. методом асинхр. пуска за счёт токов, индуктируемых в массивном роторе двигателя вращающимся полем статора. Р. с. д. выполняют 1- и 3-фазными. Мощность Р. с. д. — обычно неск. Вт и редко превышает неск. сотен Вт. Благодаря простоте конструкции и отсутствию обмотки возбуждения, питаемой пост. током, Р. с. д. применяют в устройствах автоматики и телемеханики, в схемах синхронной связи, в аппаратуре звукозаписи, в радиолокации, в бытовых приборах, мед. аппаратуре и т. д.

    Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.

    • РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
    • РЕАКТИВНЫЙ СНАРЯД

    Смотреть что такое «РЕАКТИВНЫЙ СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ» в других словарях:

    • реактивный синхронный двигатель — реактивный двигатель Синхронный двигатель, вращающий момент которого обусловлен неравенством магнитных проводимостей по поперечной и продольной осям ротора, не имеющего обмоток возбуждения или постоянных магнитов. [ГОСТ 27471 87] Тематики машины… …   Справочник технического переводчика

    • реактивный синхронный двигатель с разным числом полюсов (на роторе и статоре) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN subsynchronous reluctance motor …   Справочник технического переводчика

    • реактивный синхронный двигатель — Синхронный двигатель, вращающий момент которого создается благодаря неравенству магнитных проводимостей продольной и поперечной осей индуктора …   Политехнический терминологический толковый словарь

    • двигатель с электромагнитной редукцией — Реактивный синхронный двигатель с равномерно распределенными открытыми пазами на статоре и роторе, у которого частота вращения ротора зависит от разности числа пазов статора и ротора. [ГОСТ 27471 87] Тематики машины электрические вращающиеся в… …   Справочник технического переводчика

    • Электрический двигатель — Основная статья: Электрическая машина Электродвигатели разной мощности (750 Вт, 25 Вт, к CD плееру, к игрушке, к дисководу). Батарейка «Крона» дана для сравнения Электрический двигатель  …   Википедия

    • Трёхфазный двигатель — Трёхфазный синхронный двигатель Трёхфазный двигатель  электродвигатель, который конструктивно предназначен для питания от трехфазной сети переменного тока. Представляет собой машину переменного тока, состоящую из статора с тремя обмотками,… …   Википедия

    • Линейный двигатель — Лабораторный синхронный линейный двигатель. На заднем плане статор ряд индукционных катушек, на переднем плане подвижный вторичный элемент, содержащий постоянный магнит …   Википедия

    • Гистерезисный двигатель — Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью. Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетн …   Википедия

    • Синхронная машина — …   Википедия

    • Бесколлекторный электродвигатель — Принцип работы трёхфазного вентильного двигателя Вентильный электродвигатель  это синхронный двигатель, основанный на принципе частотного регулирования с самосинхронизацией, суть которого заключается в управлении вектором магнитного поля… …   Википедия

    8. Синхронные двигатели. Технические средства автоматизации и управления. Учебное пособие

    8.1. Принцип действия и виды синхронных двигателей

    8.2. Специальные синхронные двигатели

    8.2.1. Гистерезисные двигатели

    8.2.2. Шаговые двигатели

    8.3. Бесконтактные двигатели переменного тока

    8.1. Принцип действия и виды синхронных двигателей

    Синхронные двигатели СД небольшой мощности применяются в системах автоматики. Поскольку в синхронных двигателях частота вращения жестко связана с частотой питания, такие двигатели применяются либо в системах, требующих строго постоянной частоты вращения, либо при частотном управлении скоростью.

    В цифровых системах автоматики находят широкое применение шаговые двигатели, в обмотки статора которых поступают импульсы тока и при поступлении каждого импульсов происходит поворот ротора на определенный угол — двигатель совершает шаг. К группе синхронных двигателей можно отнести также двигатели, частота питания которых зависит от частоты вращения — это так называемые вентильные двигатели.

    Статор синхронной машины выполнен аналогично статору асинхронной машины. На нем расположена -фазная (обычно трехфазная) обмотка.. Она создают вращающееся магнитное поле. У синхронной машины может быть ротор различного типа. В любом случае ротор СД создает постоянный по величине вектор магнитного потока, направление которого меняется в зависимости от положения ротора. Взаимодействие полей ротора и статор создает вращающий момент двигателя. Наибольший момент возникает тогда, когда угол между векторами полей ротора и статора близок к нулю. Ротор вращается синхронно с полем статора, поэтому двигатель называется синхронным.

    nр = nс= (60f)/p.

    (3.1.2)

    Где f – частота напряжения статора, а p – число пар полюсов.

    1. У СД с обмоткой на роторе ротор состоит из сердечника с обмоткой возбуждения. Обмотка возбуждения через контактные кольца подключается к источнику постоянного тока. Ток обмотки возбуждения создает магнитное поле, намагничивающее ротор. Роторы таких машин могут быть явнополюсными (с явновыраженными полюсами) и неявнополюсными (с неявновыраженными полюсами). Электромагнитная схема синхронной машины имеет вид (рис90):

    Рис. 90. Электромагнитная схема СД (а), схема ее включения (б), характеристика (с)

    Обмотка ротора 4 состоит из одной или нескольких катушек, образующих многополосную систему с тем же числом пар полюсов р, что и обмотка статора 3. Обмотка ротора соединяется с внешним источником питания Uв посредством контактных колец 5 и щеток 6.

    2. Синхронный двигатель, на роторе которого отсутствует обмотка возбуждения, называется синхронным реактивным двигателем. Ротор синхронного реактивного двигателя изготавливается из ферромагнитного материала и должен иметь явновыраженные полюсы. Рис. 91.

    Рис. 91. Роторы синхронных реактивных микродвигателей

    Вращающееся магнитное поле статора намагничивает ротор. Явнополюсный ротор имеет неодинаковые магнитные сопротивления по продольной и поперечной осям полюса. Силовые линии магнитного поля статора изгибаются, стремясь пройти по пути с меньшим магнитным сопротивлением. Деформация магнитного поля вызовет, вследствие упругих свойств силовых линий, реактивный момент, вращающий ротор синхронно с полем статора. Если к вращающемуся ротору приложить тормозной момент, ось магнитного поля ротора повернется на угол θ относительно оси магнитного поля статора. С увеличением нагрузки этот угол возрастает. Если нагрузка превысит некоторое допустимое значение, двигатель остановится, выпадет из синхронизма. Рис 92..

    Рис. 92. Принцип действия синхронного реактивного двигателя

    Электромагнитный момент синхронного реактивного двигателя без учета активного сопротивления статора r1 выражается следующей зависимостью:

    ,

    (3.2.1)

    где xd и xq — синхронные индуктивные сопротивления по продольной и поперечной осям машины. Начальный пусковой момент у этих двигателей равен 0. Поэтому в них применяется асинхронный способ пуска, для чего используется короткозамкнутая обмотка на роторе. Реактивные двигатели проще по конструкции, дешевле и надежнее в эксплуатации, чем обычные синхронные машины с обмоткой возбуждения на роторе.

    Основные недостатки двигателей: низкий cosφ и КПД, большие размеры, малая величина максимального момента. В двигателе мощностью несколько десятков ватт КПД составляет 0,3…0,4, а мощностью до 10 ватт — менее 0,2. Так как момент двигателя пропорционален U2, то двигатель чувствителен к колебаниям питающего напряжения.

    3. СД постоянными магнитами. По способу пуска эти двигатели делятся: на самозапускающиеся двигатели и двигатели с асинхронным пуском. Самозапускающиеся двигатели выполняются на небольшие мощности (обычно доли ватта) и низкие частоты вращения (не более 400 об/мин). Они рассчитываются на работу от однофазной сети переменного тока. Их магнитное поле либо пульсирует, либо имеет резко выраженный эллиптический характер. Пуск этих двигателей происходит за полпериода изменения тока за счет всегда существующего в синхронных двигателях пульсирующего момента. Нагрузка должна быть малоинерционной. В противном случае они пускаются в холостую а затем нагружаются. Для пуска используются различные устройства, обеспечивающие вращение двигателя в заданном направлении, например . клювообразные полюса статора -. КПД таких двигателей невелик – 3÷5 % и менее.

    Синхронные микродвигатели с асинхронным пуском имеют на роторе короткозамкнутую обмотку типа «беличьей клетки», которая выполняется в полюсных наконечниках. Эта обмотка во время пуска участвует в создании асинхронного момента и разгоняет двигатель до скорости, близкой к синхронной. В синхронном режиме она демпфирует колебания ротора при резких изменениях нагрузки.

    4. Пуск и вход в синхронизм СД.

    Недостатком СД является то, что управление скоростью возможно только через изменение частоты вращения поля, а следовательно, частоты питающего напряжения. Недостатком СД является то, что двигатель должен войти в синхронизм, недостатком является также малый пусковой момент, поэтому, чтобы запустить двигатель, необходимы дополнительные меры. У синхронных двигателей отсутствует пусковой момент. Это объясняется тем, что электромагнитный вращающий момент, воздействующий на неподвижный ротор, меняет свое направление два раза за период Т переменного тока. Из-за своей инерционности, ротор не успевает тронуться с места и развить необходимое число оборотов.

    Подавляющее большинство синхронных микродвигателей пускается как асинхронные, для чего они или снабжаются пусковой обмоткой или используется схема включения СД с асинхронным запуском. Рис. 93.

    Рис. 93. Схема включения СД с асинхронным запуском

    Здесь, на роторе находится обмотка, которая в момент запуска замыкается либо накоротко, либо на внешнее сопротивление. В этом случае двигатель ведет себя как асинхронный и у него есть значительный пусковой момент. Когда ротор разгоняется до скорости, близкой к скорости поля, ключ переключается в другое положение и на ротор подается постоянное напряжение. Такой СД при пуске асинхронно разгоняется до 90-95% от скорости поля, затем входит в синхронизацию и далее ведет себя, как синхронный. Есть другая модификация, у которой на роторе есть дополнительная короткозамкнутая обмотка, например, беличья клетка. Эти обмотки работают лишь при запуске. Когда частота вращения ротора приближается к частоте вращения поля, и двигатель вращается с синхронной скоростью, короткозамкнутая обмотка не перемещается относительно поля, вихревые токи в ней не индуктируются, асинхронный пусковой момент становится равным нулю.

    Процесс входа в синхронизм является сложным и ответственным моментом в работе синхронных микродвигателей. Ротор, достигший скорости близкой к синхронной должен за счет взаимодействия полей статора и ротора (в двигателе с постоянными магнитами) или упругих свойств линий поля (в синхронном реактивном двигателе) скачком втянуться в синхронизм. Поэтому момент входа в синхронизм в сильной степени зависит от момента инерции ротора и момента нагрузки.

    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 П — 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

    8.3. Бесконтактные двигатели переменного тока

    Бесконтактные двигатели постоянного тока состоят из трех элементов (рис. 98):

    1. двигателя с m-фазной обмоткой на статоре и возбужденным ротором обычно в виде постоянного магнита;
    2. датчика положения ротора (ДПР), выполненного в одном корпусе с двигателем и предназначенного для выработки сигналов управления моментами времени и последовательностью коммутации токов в обмотках статора;
    3. коммутатора, как правило, транзисторного, осуществляющего по сигналам ДПР коммутацию токов в обмотках статора.

    Рис. 98. Состав бесконтактного двигателя постоянного тока

    Принцип действия подобен ДПТ:: при включении транзисторов Т1 и Т2 по обмотке статора потечет ток i в указанном направлении. В статоре возбудится магнитное поле, появится движущий момент, ротор повернется таким образом, чтобы векторы Fc и Fp совместились. Когда векторы совместятся, сигнал с ДПР закроет Т1 и Т2 и откроет Т3 и Т4. Ток в обмотке статора поменяет направление, движущий момент заставит ротор вращаться дальше и повернуться на 180°.

    Для плавного хода число обмоток обычно 3 и выше. В этой схеме транзисторы и коммутатор работают в ключевом режиме. Транзисторами управляют схемы формирования Фа, Фб, Фс. На эти схемы подаются управляющие импульсы с датчика положения ротора. ДПР имеет и статор и ротор. На статоре имеются полюса, на которых поочередно располагаются обмотки управления а, б, с и обмотки возбуждения (5-30 кГц). Ротор ДПР имеет сектор из магнита мягкого материала. При повороте этот сектор замыкает два соседних полюса и в соответствующей обмотке управления наводится ЭДС, включается соответствующая статорная обмотка и роторы двигателя и ДПР поворачиваются на 120°. Затем сектор замыкает два следующих полюса, в результате роторы поворачиваются еще на 120° и т.д.

    Рис. 99. Схема бесконтактного двигателя постоянного тока.(а) и его механические характеристики (б)

    На рис. 99 показаны схема и механические характеристики бесконтактного двигателя при разных индуктивностях обмоток статора L. Видно, что с увеличением L нелинейность характеристик увеличивается.

    Частоту вращения бесконтактных двигателей можно регулировать в широких пределах путем изменения напряжения питания.

    Однако на практике чаше применяется импульсный способ, сущность которого заключается в изменении не величины постоянно подводимого напряжения, а длительности питания двигателя номинальным напряжением.

    Принцип работы и конструкция синхронного двигателя

    Конструкция синхронного двигателя очень похожа на конструкцию синхронного генератора, за исключением того, что большинство двигателей представляют собой машины с явно выраженными полюсами.

    Принцип работы и конструкция синхронного двигателя

    Принцип работы и работа синхронного двигателя

    При подключении асинхронного двигателя к трехфазной сети создается вращающееся магнитное поле; это индуцирует токи в обмотках ротора, тем самым создавая крутящий момент.Ротор никогда не может вращаться с синхронной скоростью, поскольку между вращающимся магнитным полем и ротором должно быть относительное движение, чтобы в цепи ротора могли индуцироваться токи.
    При возбуждении обмотки статора синхронного двигателя трехфазными напряжениями создается вращающееся магнитное поле, как и в асинхронном двигателе. Однако в синхронном двигателе цепь ротора возбуждается не индукцией, а источником постоянного тока, как в генераторе переменного тока. Если ротор каким-либо образом доводится до синхронной скорости с возбужденными полюсами ротора, полюса ротора притягиваются вращающимся магнитным полем, и ротор продолжает вращаться с синхронной скоростью.Другими словами, ротор магнитно синхронизируется с вращающимся магнитным полем. Если по какой-либо причине ротор выходит из синхронизма с вращающимся потоком статора, притяжение теряется и крутящий момент больше не развивается. Поэтому синхронный двигатель развивает крутящий момент только при работе на синхронной скорости. Когда статор двигателя находится под напряжением и магнитное поле вращается с синхронной скоростью, а ротор находится в состоянии покоя, полюса ротора сначала притягиваются в одном направлении, а затем в другом, что приводит к нулевому чистому крутящему моменту.Очевидно, что синхронный двигатель не запускается самостоятельно.

    Влияние нагрузки

    В двигателях постоянного тока и асинхронных двигателях добавление нагрузки приводит к снижению скорости двигателя. Уменьшение скорости снижает ЭДС противодействия в достаточной степени, так что от источника отбирается дополнительный ток для переноса увеличенной нагрузки на пониженной скорости. В синхронном двигателе это действие невозможно, так как ротор магнитно синхронизирован с вращающимся магнитным полем и должен продолжать вращаться с синхронной скоростью при всех нагрузках.

    Также прочитайте

    Универсальные характеристики двигателя, регулирование скорости и срок службы

    Работа синхронного двигателя — руководство по электрике

    Привет друзья,

    В этой статье я собираюсь обсудить конструкцию и работу синхронного двигателя . Надеюсь, вам будет интересно и полезно.

    Конструкция синхронного двигателя очень похожа на конструкцию синхронного генератора. Основные части синхронного двигателя такие же, как и у синхронного генератора, т.е.д., статор и ротор.

    Статор содержит трехфазную обмотку якоря в пазах его пластинчатого сердечника, которые распределены по всему ярму. Эта обмотка аналогична используемой в синхронных генераторах и асинхронных двигателях. Он подключен к 3-фазной сети переменного тока.

    Обмотка возбуждения размещается в пазах ротора и подключается к источнику постоянного тока через два контактных кольца. Из-за этого источника постоянного тока (известного как возбуждение) полюса ротора попеременно становятся полюсами N и S . Количество полюсов ротора выполнено равным количеству полюсов статора . Современные синхронные двигатели часто используют бесщеточное возбуждение. Ротор может быть явно выступающего типа или цилиндрического типа. Обычно предпочтение отдается явнополюсному ротору .

    Простой синхронный двигатель в основном не запускается самостоятельно . Однако его можно сделать самозапускающимся с помощью демпферных обмоток, удерживаемых полюсами ротора. Этот двигатель называется синхронным, потому что его ротор работает синхронно с синхронно вращающимся полем статора.

    Принцип работы синхронного двигателя основан на принципе магнитной блокировки между полюсами статора и ротора.

    Чтобы понять работу синхронного двигателя , пусть статор синхронного двигателя намотан на два полюса. Пусть ротор также образует два полюса при их возбуждении внешним источником постоянного тока.

    Поскольку трехфазный источник переменного тока подключен к обмотке статора, создается вращающееся магнитное поле (RMF). Это поле вращается с синхронной скоростью N s .Два произведенных полюса: N 1 и S 1 , как показано на рисунке.

    Эти полюса статора (N 1 и S 1 ) вращаются в воздушном зазоре между статором и ротором с синхронной скоростью по часовой стрелке.

    Затем ротор возбуждается внешним источником постоянного тока. Он производит два полюса N 2 и S 2 , как показано на рисунке.

    Ротор ускоряется, чтобы вращаться по часовой стрелке с помощью какого-то внешнего двигателя.Это связано с тем, что синхронный двигатель не запускается самостоятельно.

    Если разноименные полюса N 1 – S 2 и S 1 – N 2 приблизятся друг к другу, то за счет большой силы притяжения между ними произойдет магнитная блокировка.

    Как только полюса статора и ротора будут магнитно заблокированы друг с другом, ротор будет продолжать вращаться с синхронной скоростью вместе с вращающимся магнитным полем. Затем внешний двигатель, соединенный с ротором, может быть отсоединен.

    Ротор будет вращаться со скоростью N с до тех пор, пока существует магнитный замок между статором и ротором.

    Работа синхронного двигателя под нагрузкой

    Когда синхронный двигатель подключается к линиям и запускается каким-либо внешним способом, он начинает вращаться с синхронной скоростью. Если двигатель работает без нагрузки и не имеет потерь, то ЭДС индукции E равна приложенному напряжению и противоположна ему, а полюса статора и ротора совпадают, как показано на рисунке.

    Результирующая ЭДС E r и, следовательно, ток, потребляемый двигателем, равен нулю. Таким образом, говорят, что двигатель плавает в проводах.

    Однако в реальной машине всегда присутствуют некоторые потери с результирующей ЭДС; E отклоняется назад на небольшой угол, и полюса ротора также отклоняются назад на такой же угол относительно полюсов статора.

    Это вызывает результирующее напряжение E r на якоре, и двигатель потребляет ток холостого хода от сети.Мощности, потребляемой двигателем, достаточно, чтобы двигатель работал непрерывно на синхронной скорости.

    Теперь при приложении нагрузки к валу двигателя ротор еще немного отклоняется назад относительно полюсов статора. Следовательно, угол крутящего момента или угол нагрузки δ увеличивается с увеличением нагрузки. Это увеличивает результирующее напряжение E r , что, в свою очередь, увеличивает ток, потребляемый двигателем от сети.

    Таким образом, синхронный двигатель способен обеспечивать возрастающие механические нагрузки не за счет снижения скорости, а за счет смещения положения полюсов ротора по отношению к полюсам статора.

    При дальнейшем увеличении нагрузки, приложенной к валу двигателя, полюса ротора и ЭДС индукции падают еще больше. Следовательно, угол нагрузки δ увеличивается с увеличением нагрузки. Когда δ увеличивается, результирующее напряжение E r увеличивается, а также увеличивается ток якоря.

    Если к синхронному двигателю приложена слишком высокая механическая нагрузка, ротор выходит из синхронизма. И заходит в тупик.

    Максимальное значение крутящего момента, которое двигатель может развивать без потери синхронизма, называется тяговым моментом.

    Спасибо, что прочитали о конструкции и «работе синхронного двигателя». Для получения дополнительной информации посетите Википедию.

    Быстрый ответ: 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.

    Что такое синхронный двигатель и как он работает?

    Методы пуска синхронного двигателя Синхронные двигатели механически связаны с другим двигателем. Это может быть трехфазный асинхронный двигатель или шунтирующий двигатель постоянного тока. Возбуждение постоянным током изначально не подается. Он вращается со скоростью, очень близкой к его синхронной скорости, после чего подается возбуждение постоянным током.

    Как работает и принцип работы синхронного генератора?

    Принцип работы синхронного генератора Принцип работы синхронного генератора основан на электромагнитной индукции.Если существует относительное движение между потоком и проводниками, то в проводниках индуцируется ЭДС.

    Каков принцип работы асинхронного двигателя?

    Принцип работы асинхронного двигателя Двигатель, работающий по принципу электромагнитной индукции, известен как асинхронный двигатель. Электромагнитная индукция — это явление, при котором электродвижущая сила индуцирует электрический проводник, когда он помещен во вращающееся магнитное поле.

    Каково применение синхронного двигателя?

    Синхронные двигатели обычно используются в приложениях, в которых требуется постоянная и точная скорость. Типичным применением этих маломощных двигателей являются позиционеры. Они также используются в приводах роботов. Синхронные двигатели также используются в шаровых мельницах, часах, проигрывателях и проигрывателях.

    Каковы преимущества синхронного двигателя?

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

    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.

    Какова функция синхронного генератора?

    Определение: Синхронный генератор или генератор переменного тока представляет собой электрическую машину, которая преобразует механическую энергию первичного двигателя в электрическую энергию переменного тока с определенным напряжением и частотой. Синхронный двигатель всегда работает с постоянной скоростью, называемой синхронной скоростью.

    Почему возбуждение всегда постоянное?

    В генераторе переменного тока проводник ротора меняет свое положение при вращении ротора, поэтому в обмотке ротора должен создаваться постоянный поток, а это возможно только при подаче питания постоянного тока на обмотку ротора.Поскольку нам нужен постоянный поток, поэтому вместо переменного тока для возбуждения синхронного генератора переменного тока используется постоянный ток.

    Какие бывают два типа синхронных генераторов?

    Типы синхронных машин Гидрогенераторы: Генераторы, приводимые в действие гидравлическими турбинами, называются гидрогенераторами. Они работают на более низких скоростях менее 1000 об/мин. Турбогенераторы: это генераторы, приводимые в движение паровыми турбинами. Генераторы с приводом от двигателя: они приводятся в действие двигателями внутреннего сгорания.

    Какие бывают типы асинхронных двигателей?

    Асинхронные двигатели подразделяются на два типа: однофазные асинхронные двигатели и трехфазные асинхронные двигатели. Как следует из их названия, однофазный асинхронный двигатель подключается к однофазному источнику питания переменного тока, тогда как трехфазный асинхронный двигатель может быть подключен к трехфазному источнику питания переменного тока.

    Почему двигатель называется асинхронным?

    Этот тип двигателя также известен как асинхронный двигатель. Асинхронный двигатель основан на токах, индуцируемых в роторе от вращающегося магнитного поля статора.Вот почему он называется индукционной машиной.

    Каковы методы запуска асинхронного двигателя?

    Методы запуска трехфазных асинхронных двигателей. Прямой пускатель (DOL) Пускатель звезда-треугольник. Запуск автотрансформатора. Стартер сопротивления ротора. Рассмотрение.

    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.

    Каково применение трехфазного синхронного двигателя?

    Благодаря характеристикам постоянной скорости он используется в станках, электродвигателях-генераторах, синхронных часах, стробоскопических устройствах, таймерах, поршневых компрессорах с ременным приводом, вентиляторах и воздуходувках, центробежных насосах, вакуумных насосах, измельчителях целлюлозы, текстильных фабриках, бумажных фабриках. линейные валы, прокатные станы, цементные мельницы.

    Почему скорость синхронного двигателя постоянна?

    Синхронные двигатели — это двигатели с постоянной скоростью.Они работают на синхронной скорости питания. Как видите, синхронная скорость зависит от частоты питания и количества полюсов ротора. Изменить количество полюсов непросто, поэтому мы не используем этот метод.

    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 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.

    В чем разница между синхронным двигателем 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.

    Синхронные двигатели переменного или постоянного тока?

    В синхронном двигателе мощность переменного тока подается на статор для создания вращающегося магнитного поля. Мощность постоянного тока подается на ротор, что приводит к дискретным северному (N) и южному (S) полюсам.

    Что такое формула синхронной скорости?

    Синхронная скорость двигателя переменного тока определяется частотой источника и количеством полюсов.Число оборотов в минуту рассчитывается путем умножения частоты на 60 и деления на количество пар полюсов. Фактическая скорость асинхронного двигателя будет меньше синхронной скорости.

    Что понимается под синхронной скоростью?

    : определенная скорость для машины переменного тока, которая зависит от частоты цепи питания, поскольку вращающийся элемент проходит одну пару полюсов при каждом изменении переменного тока.

    Как работает синхронный двигатель?

    Вопрос задан: мисс Дикси Гусиковски
    Оценка: 4.6/5 (45 голосов)

    Работа синхронных двигателей зависит от взаимодействия магнитного поля статора с магнитным полем ротора . Питание постоянного тока подается на ротор. … Ротор входит во вращающееся Магнитное поле, создаваемое обмоткой статора, и вращается синхронно.

    Каков принцип работы синхронного двигателя?

    Принцип работы синхронного двигателя можно понять, рассмотрев обмотки статора, которые должны быть подключены к трехфазному источнику 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.

    Как запускается синхронный двигатель?

    Двигатель запускается сначала 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.

    Для чего используется синхронный двигатель?

    Синхронные двигатели обычно используются в приложениях , где требуется постоянная и точная скорость . Типичным применением этих маломощных двигателей являются позиционеры. Они также используются в приводах роботов. Синхронные двигатели также используются в шаровых мельницах, часах, проигрывателях и проигрывателях.

    Как работает синхронный часовой двигатель?

    Синхронный электродвигатель работает синхронно с частотой источника электроэнергии , которая в большинстве стран составляет 60 герц (циклов в секунду).Электродвигатель соединен с редуктором, который приводит в движение стрелки часов с правильной скоростью.

    30 связанных вопросов найдено

    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. … Когда ротор приближается к синхронной скорости, обмотка возбуждения возбуждается, и двигатель синхронизируется.

    В чем разница между синхронным двигателем и асинхронным двигателем?

    Коэффициент мощности синхронного двигателя можно настроить на с отставанием, единицей или опережением с помощью , изменяя возбуждение, тогда как асинхронный двигатель всегда работает с отстающим коэффициентом мощности. Синхронные двигатели, как правило, более эффективны, чем асинхронные двигатели. Синхронные двигатели дороже.

    Какие есть 3 типа управления двигателем?

    В основном существует три типа цепей управления двигателем:

    • Пускатель прямого пуска (пускатель DOL)
    • Стартер звезда-треугольник.
    • Автотрансформаторный стартер.

    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 который создает поток основного поля.

    Почему скорость синхронного двигателя постоянна?

    Синхронные двигатели — это двигатели с постоянной скоростью. Они работают на синхронной скорости питания . … Как видите, синхронная скорость зависит от частоты питания и количества полюсов ротора. Изменить количество полюсов непросто, поэтому мы не используем этот метод.

    Трехфазный асинхронный двигатель запускается самостоятельно?

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

    Каков принцип работы двигателя?

    Принцип работы электродвигателя основан на проводнике с током, который создает вокруг себя магнитное поле . Проводник с током расположен перпендикулярно магнитному полю так, что на него действует сила.

    Каков принцип работы синхронного генератора?

    Принцип действия синхронного генератора электромагнитная индукция . Если существует относительное движение между потоком и проводниками, то в проводниках индуцируется ЭДС.

    Каков принцип работы двигателя постоянного тока?

    Двигатель постоянного тока представляет собой электрическую машину, преобразующую электрическую энергию в механическую.Основной принцип работы двигателя постоянного тока заключается в том, что всякий раз, когда проводник с током помещается в магнитное поле, на него действует механическая сила .

    Что такое пример управления двигателем?

    Примером управления мелкой моторикой является поднятие небольшого предмета указательным пальцем (указательным или указательным) и большим пальцем . Противоположностью мелкой моторике является грубая (крупная, общая) моторика.Примером контроля крупной моторики является махание рукой в ​​знак приветствия.

    Как управляется двигатель?

    Контроллер мотора — это устройство или набор устройств, которые помогают регулировать работу мотора . … Контроллер также может включать двигатель в прямое или обратное вращение, а также регулировать и ограничивать скорость вращения, крутящий момент и защищать от электрических сбоев и перегрузок.

    Как выбрать контроллер мотора?

    Выберите диапазон напряжения контроллера двигателя, чтобы соответствовал номинальному напряжению вашего двигателя . Узнайте, сколько тока на катушку требуется вашему двигателю, и узнайте, какой ток (на катушку) может обеспечить контроллер шагового двигателя. Если вы не можете найти ток на катушку, большинство производителей указывают импеданс катушки, R .

    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 требуют определенного устройства для запуска и синхронизации. Стоимость выходной мощности кВт обычно выше, чем у асинхронных двигателей.

    Как остановить синхронный двигатель?

    Для торможения синхронного двигателя используются следующие методы:

    1. Рекуперативное торможение при работе от источника переменного тока.
    2. Реостатное торможение.
    3. Затык.

    Какие 3 вещи необходимы для работы асинхронного двигателя?

    Трехфазный асинхронный двигатель состоит из двух основных компонентов, а именно статора и ротора . В этом двигателе неподвижной частью является статор, а вращающейся частью — ротор. В этом двигателе нагрузка подключена к валу. Поверх статора может быть намотана трехфазная обмотка якоря.

    Как определить, является двигатель асинхронным или синхронным?

    , если скольжение двигателя равно нулю или ротор имеет ту же скорость вращения, что и поле вращения статора, двигатель называется синхронным двигателем переменного тока. если двигатель переменного тока имеет скольжение или есть разница между скоростью вращения поля статора и ротора , двигатель называется асинхронным двигателем.

    Асинхронные двигатели переменного или постоянного тока?

    Асинхронные двигатели, линейные двигатели и синхронные двигатели, например, все типы двигателей переменного тока …. Двигатели переменного тока могут также включать преобразователи частоты для управления скоростью и крутящим моментом двигателя, а двигатели постоянного тока доступны в моделях с самовозбуждением и с независимым возбуждением.

    Почему асинхронный двигатель называется асинхронным?

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

    Принцип работы и методы запуска синхронного двигателя

    Принцип работы и методы запуска синхронного двигателя — MCQ


    Q1. Если в синхронном двигателе трехфазная обмотка смещена в пространстве на 120 градусов, то величина результирующего потока при ее повороте на Θ = 0 градусов и Θ = 60 градусов составляет

    а. 0, в 1,5 раза больше величины максимального потока
    b. в 1,5 раза больше максимального потока, 0
    c.в 0,866 раз превышает величину максимального потока, в 1,5 раза превышает величину максимального потока
    дней. В 1,5 раза больше максимального потока, В 1,5 раза больше максимального потока

    Показать ответ / Скрыть ответ

    ОТВЕТ: d. В 1,5 раза больше максимального потока, в 1,5 раза больше максимального потока



    Q2. За полупериод потока в синхронном двигателе результирующий поток повернулся на

    а. 0 градусов
    б. 90 градусов
    в.180 градусов
    д. 360 градусов

    Посмотреть ответ / Скрыть ответ


    Q3. Для двухполюсного трехфазного синхронного двигателя частотой 50 Гц скорость вращающегося магнитного поля составляет

    а. 1000 об/мин
    б. 2000 об/мин
    в. 3000 об/мин
    d. 3500 об/мин

    Показать ответ / Скрыть ответ


    Q4. Синхронный двигатель потребляет 2 МВА при коэффициенте мощности 0,8 опережения. Если КПД, развиваемый двигателем, равен 90%, то развиваемая мощность равна

    а.1212 кВт
    б. 1440 кВт
    гр. 1676 кВт
    д. 1767 кВт

    Показать ответ / Скрыть ответ


    Q5. Синхронный двигатель работает по принципу

    а. Взаимная индукция
    б. Электромагнитная индукция
    c. Магнитный замок
    d. Ни один из этих

    Показать ответ / Скрыть ответ

    ОТВЕТ: c. Магнитный замок



    Q6. Синхронные двигатели

    а. Самозапуск
    b. Не запускается самостоятельно

    Показать ответ / Скрыть ответ

    ОТВЕТ: b.Несамостоятельный запуск



    Q7. Может ли синхронный двигатель вращаться с любой скоростью, отличной от синхронной?

    а. Да
    б. №

    Показать ответ / Скрыть ответ


    Q8. Для запуска синхронного двигателя используется метод

    a. Использование маломощных двигателей
    b. Использование демпферных обмоток
    c. В качестве асинхронного двигателя с контактными кольцами
    d. Все вышеперечисленное

    Показать ответ / Скрыть ответ

    ОТВЕТ: d. Все вышеперечисленное



    Q9.Синхронный двигатель запускается с помощью демпферной обмотки. Когда двигатель будет работать на синхронной скорости, ЭДС индукции в демпферной обмотке будет равна

    а. Ноль
    б. Максимум
    в. Половина конечного напряжения
    d. Ничего из этого

    Посмотреть ответ / Скрыть ответ

    Применение, метод запуска и принцип работы

    30 ноября 2020 г.

    Электродвигатели представляют собой электромеханические устройства, преобразующие электрическую энергию в механическую.По типу ввода делим на однофазные двигатели и трехфазные двигатели .

    Наиболее распространенными типами трехфазных двигателей являются синхронные двигатели и асинхронные двигатели. Если трехфазные электрические проводники разместить в определенных геометрических положениях, будут генерироваться электрические поля. Вращающееся магнитное поле вращается с определенной скоростью, которая называется синхронной скоростью. Если во вращающемся магнитном поле находится электромагнит, электромагнит магнитно запирается вращающимся магнитным полем и вращается с той же скоростью вращающегося поля.Это источник термина синхронный двигатель, потому что скорость вращения ротора двигателя такая же, как и вращающееся магнитное поле.

    Структура синхронного двигателя

    В целом, его структура почти аналогична конструкции трехфазного асинхронного двигателя, разница в том, что здесь мы подаем постоянный ток на ротор, и мы объясним причину позже. Теперь давайте сначала разберемся с базовой структурой этого двигателя.

    Основные характеристики синхронных двигателей

    Синхронные двигатели не являются самозапускающимися.Им нужны какие-то внешние средства, чтобы сделать их скорость близкой к скорости синхронизации, а затем синхронизироваться. Его рабочая скорость синхронизирована с частотой источника питания, поэтому при постоянной частоте питания их можно использовать в качестве двигателей с постоянной скоростью независимо от условий нагрузки. Двигатель обладает уникальными характеристиками, позволяющими работать при любом коэффициенте мощности. Это позволяет использовать его для улучшения коэффициента электрической мощности.

    Синхронные двигатели

    Принцип работы синхронного двигателя

    Синхронный двигатель представляет собой двигатель двойного возбуждения, что означает, что он имеет два электрических входа.Его обмотки статора включают в себя: мы обеспечиваем трехфазное питание для трехфазных обмоток статора и обеспечиваем постоянный ток для обмоток ротора.

    Трехфазная обмотка статора с трехфазным током создает трехфазный вращающийся магнитный поток. Ротор с источником питания постоянного тока также создает постоянный поток. Принимая во внимание частоту сети 50 Гц, можно рассчитать, что трехфазный вращающийся магнитный поток совершает оборот 3000 раз за 1 минуту и ​​50 раз за 1 секунду.

    В определенный момент полюс ротора и полюс статора могут иметь одинаковую полярность, создавая тем самым отталкивающую силу на роторе, а в следующий момент она будет NS, что вызовет притяжение.Однако из-за инерции ротора, за счет силы притяжения или отталкивания, ротор не может вращаться ни в какую сторону, и ротор остается неподвижным. Поэтому синхронный двигатель не запустится автоматически.

    Здесь мы используем некоторые механические средства, чтобы первоначально заставить ротор вращаться в том же направлении, что и магнитное поле, так что скорость очень близка к синхронной скорости. При достижении синхронной скорости произойдет магнитный замок, и синхронный двигатель продолжит вращение даже после удаления внешнего механического устройства.

    Способ пуска синхронного двигателя

    Двигатели, запускаемые внешними первичными двигателями: Синхронный двигатель механически соединен с другим двигателем. Это может быть трехфазный асинхронный двигатель или параллельный двигатель постоянного тока. Здесь мы изначально не применяем возбуждение постоянным током. Он вращается со скоростью, очень близкой к его синхронной скорости, а затем дает возбуждение постоянного тока. Через некоторое время, когда произойдет электромагнитный замок, питание внешнего двигателя будет отключено.

    Демпферная обмотка В этом случае синхронный двигатель является явнополюсным, а дополнительная обмотка размещена на полюсной поверхности ротора.Первоначально, когда ротор не вращается, относительная скорость между демпферной обмоткой и магнитным потоком вращающегося воздушного зазора велика, и в нем индуцируется электродвижущая сила, тем самым создавая требуемый пусковой момент. Когда скорость близка к синхронной скорости, электродвижущая сила и крутящий момент будут уменьшаться и, наконец, уменьшатся при возникновении электромагнитной блокировки; крутящий момент также уменьшится до нуля. Поэтому в этом случае синхронный двигатель сначала работает как трехфазный асинхронный двигатель с дополнительными обмотками, а затем синхронизируется по частоте.

    Применение синхронного двигателя

    Синхронный двигатель без нагрузки на валу используется для увеличения коэффициента мощности. Поскольку он обладает характеристиками работы при любом коэффициенте мощности, его можно использовать в случае дорогостоящих статических конденсаторов в энергосистеме.

    Синхронные двигатели подходят для случаев, когда рабочая скорость мала и требуется большая мощность. Для требований мощности от 35 кВт до 2500 кВт размер, вес и стоимость соответствующих трехфазных асинхронных двигателей очень высоки.Поэтому предпочтительно использовать эти двигатели.

    Теория, проектирование, работа и использование

    Синхронный двигатель был создан в 1869 году, то есть почти за два десятилетия до открытия асинхронного двигателя. На ранних этапах 20 го века произошло развитие асинхронного двигателя, и его применение получило широкое развитие. В то время как досягаемость синхронного двигателя не была больше до начала 1920-х годов. Почти 5 лет потребовалось для развития необходимой начальной способности за счет взаимодействия с асинхронным двигателем, а также для использования синхронного двигателя для изменения коэффициента мощности и, в конечном итоге, для устранения ограничения ручного запуска путем разработки прямого управления для синхронных двигателей.Итак, в этой статье объясняется один из типов синхронного двигателя, а именно синхронный двигатель с постоянными магнитами.

    Что такое синхронный двигатель с постоянными магнитами?

    СДПМ представляет собой тип синхронного двигателя, который используется в качестве постоянного магнита для создания поля возбуждения. Его также называют бесщеточным двигателем с постоянной синусоидой, потому что он создает синусоидальную форму распределения потока в воздушном зазоре между компонентами ротора и статора. Даже волна тока, генерируемая этим устройством, также имеет синусоидальную форму.

    Поскольку СДПМ состоят из постоянных магнитов, они обладают повышенным крутящим моментом при минимальном размере корпуса и отсутствии тока ротора. Эти устройства также имеют хороший диапазон отношения мощности к размеру, что позволяет использовать простую конструкцию без потери крутящего момента. Они должны коммутироваться так же, как и двигатели BLDC, но из-за сужения обмоток сигналы должны иметь синусоидальную форму, чтобы обеспечить лучшую производительность. Поскольку устройства PMSM построены с использованием передовых алгоритмов управления, они в основном используются в таких контроллерах, как 32-разрядные процессоры цифровых сигналов PIC32MK или dsPIC33 или микроконтроллеры SAM.Схема синхронного двигателя с постоянными магнитами показана ниже:

    Синхронный двигатель с постоянными магнитами

    Конструкция и конструкция

    Устройство в основном состоит из статической части, называемой статором, и вращающейся части, называемой ротором. Пластины для устройств с осевым воздушным зазором, вероятно, образуются путем прокатки их полосами из мягкой стали. Различные секции пластин представляют собой промежутки между зубьями, где они включают обмотки якоря, а секция ярма заканчивается магнитным путем.

    Как правило, внутри статора двигателя расположен ротор, тогда как в некоторых случаях могут быть роторы, расположенные снаружи. Секции ротора состоят из постоянных магнитов, обладающих высокой коэрцитивной силой.

    Конфигурации двигателей в зависимости от конструкции ротора

    В зависимости от конструкции ротора синхронные двигатели подразделяются на электродвигатели с явнополюсными роторами и без них. В электродвигателе с неявнополюсным ротором квадратурная и прямая индуктивности равны, что означает Ld = Lq, тогда как в двигателе с явнополюсным ротором индуктивности не равны Ld ≠ Lq.Ниже приведены изображения, иллюстрирующие конструкцию синхронного двигателя с постоянными магнитами и его конструкцию.

    Конструкция СДПМ

    Кроме того, СДПМ классифицируется на основе конструкции ротора, который состоит из поверхностного СДПМ и внутреннего СДПМ. В них секция статора включает внешний каркас и секцию сердечника с обмотками. Этот тип конструкции ротора обычно наблюдается в 2-фазных и 3-фазных конструкциях обмотки.

    Другой тип СДПМ основан на конструкции статоров, состоящей из СДПМ с распределенной обмоткой и СДПМ с сосредоточенной обмоткой.

    В распределенной обмотке количество пазов на каждый полюс и фазу находится в последовательности Q = 2, 3…. к. В то время как в сосредоточенной обмотке количество пазов на полюс и фазу равно Q = 1, что означает, что пазы имеют одинаковое расстояние по всему периметру статора. Две катушки, образующие обмотку, могут быть соединены последовательно или параллельно.

    Кроме того, при размещении постоянного магнита на сердечнике ротора СДПМ подразделяются на два типа:

    СДПМ поверхностного монтажа — здесь магнит размещается на поверхности ротора.Поскольку конструкция такого типа не является надежной, она не применима для приложений, работающих на высоких скоростях. Поскольку магнит и воздухопроницаемость одинаковы, такая конструкция создает равномерный воздушный зазор. Таким образом, нет присутствия неохотного крутящего момента. В связи с этим динамический КПД двигателя больше, и поэтому он применим для высокопроизводительных водителей станков и в области робототехники.

    Внутренний/заглубленный СДСМ — здесь постоянные магниты размещаются внутри ротора, а не на поверхности ротора.Это повышает надежность устройства и поэтому используется для приложений, работающих на высокой скорости. Поскольку из-за особенности заметности в PMSM существует неохотный крутящий момент.

    Работа синхронного двигателя с постоянными магнитами

    Работа синхронного двигателя с постоянными магнитами зависит от того, как взаимодействуют статическое магнитное поле ротора и вращающееся магнитное поле статора. Принцип вращающегося магнитного поля в статорной части двигателя аналогичен 3-фазному асинхронному двигателю.

    В соответствии с принципом Ампера магнитное поле ротора, работающее с синхронным переменным током обмоток статора, создает крутящий момент, который позволяет ротору начать вращение. Постоянные магниты, расположенные на роторе двигателя, создают статическое магнитное поле. Когда скорость поля статора и скорость вращения ротора синхронизируются, полюса ротора соединяются с вращающимся магнитным полем статора.

    В связи с этим устройство PMSM не запускается автоматически.Он имеет возможность самозапуска, когда устройство имеет прямое подключение к сети трехфазного тока, что означает, когда частота тока находится в диапазоне 50 Гц.

    Уравнения ЭДС и крутящего момента для СДПМ

    Уравнение ЭДС для СДПМ можно вывести, используя закон электромагнитной индукции Фарадея. Здесь индукция ЭДС в одиночном витке определяется выражением

    e = -N (dφ/dt)

    . L R Ω M ω M SINPΩ MT )) TPH

    = E PH SINPΩ MT

    MT = ΩE , измеренные в радианах / секундах

    , затем EPH = 2b l r ω m tphω m thhω m

    EPH соответствует среднему среднему среднему времени фазы EMF

    = EPH / SQRT (2)

    = SQRT (2B L R Ω M TPHΩ M )

    Ω m = ω E / ρ

    φm = BAV τ (1) = BAV * (2πR / 2ρ) * 1

    Среднее значение плотность потока для синусоидальной волны определяется как 2/π

    Итак, φm = (2/π)B * (πr/P) *1

    B * r1 = (Pφm/2)

    Eph = sqrt (2B l r ω m Tph.Вольт)

    при замене

    EPH = SQRT (pφm / 2) ω м TPH

    Наконец, уравнение EMF составляет EPH = 4,44 FφM TPH Volt

    , тогда как уравнение крутящего момента

    T = (3 * E ph * l ph   * sinᵦ)/ωm

    Итак, это уравнение ЭДС и крутящего момента синхронного двигателя с постоянными магнитами.

    Прямое управление крутящим моментом синхронного двигателя с постоянными магнитами

    Для устройства СДПМ требуется система управления, где это может быть сервопривод или частотно-регулируемый привод.Существует множество видов методов управления крутящим моментом для системы управления. Выбор техники основывается на функциональных возможностях в электроприводе. Основные методы, используемые для управления устройством PMSM, описаны ниже:

    Для решения второстепенных задач в основном используется трапециевидный подход с использованием датчиков Холла, таких как компьютерные вентиляторы. В то время как для решения проблем, связанных с производительностью, которые возникают в электроприводе, реализован подход — трапециевидное управление.

    Приведенная ниже табличная колонка ясно объясняет методы управления, а также их преимущества и недостатки.

    Техника управления Преимущества

    56
    Синусоидальный контроль Scalar Это простое управление Schema Нет оптимального контроля. Это не применимо для мероприятий, таких как переменная нагрузка, а потеря контроля невозможна

    Управляемый полевым управлением

    Наличие датчика положения

    Расширенный диапазон контроля.Имеет плавную и точную настройку скорости вращения ротора и двигателя. Требуется дополнительное оборудование микроконтроллера и датчика положения ротора.
     

    Без датчика положения. Он имеет плавную и точную настройку скорости положения ротора и двигателя, но минимален по сравнению с датчиком положения

    Полный диапазон скоростей может быть достигнут только в том случае, когда СДПМ имеет явнополюсный ротор, а также требуется надежная система управления
    Прямое управление крутящим моментом Этот метод отличается улучшенными характеристиками, расширенным диапазоном управления и простой схемой Высокий уровень крутящего момента и пульсации тока
    Трапециевидное управление Разомкнутый контур Простое управление Нет оптимального управления.Это неприменимо для таких действий, как переменная нагрузка, и потеря управления невозможна
    Замкнутый контур Наличие датчиков положения Имеет простую схему управления Нужны датчики Холла, а это пульсации крутящего момента . Этот метод оптимален только для управления СДПМ с трапециевидной противоЭДС, а также со средним крутящим моментом менее 5%
    Без датчика положения Требуется надежная система управления Не применим для низкоскоростных операций.и это пульсации крутящего момента. Этот метод оптимален только для управления СДПМ с трапециевидной противоЭДС, а также со средним крутящим моментом менее 5%

    Постоянный магнит синхронный мотор безщеточный DC MOTO R
    Это асинхронная машина Это асинхронная машина
    Входное устройство — это синусоидальные токи Устройство питается с постоянным током
    Это устройство подходит для более высоких уровней скорости Это устройство подходит для более низких уровней скорости
    Генерирует меньше голоса Генерирует высокий уровень шума по сравнению с алгоритмами управления PMSM
    6 Устройство может быть сконструировано с использованием простых алгоритмов управления
    Имеет возможность одновременного включения 3 фаз Для BLDC только 2 фазы могут быть включены одновременно
    Минимум потери в сердечнике Имеет высокие потери в сердечнике из-за ent

    В этом разделе объясняется сравнение синхронного двигателя с постоянными магнитами и бесщеточного двигателя постоянного тока.

    Преимущества и недостатки СДПМ

    К преимуществам синхронного двигателя с постоянными магнитами относятся:

    • Возможность устранения потерь в меди
    • Повышенный уровень удельной мощности
    • Минимальная инерция ротора
    • 6 Двигатель Надежный
    • Обеспечивает повышенную эффективность
    • На выходе плавный крутящий момент и хорошие динамические характеристики

    Недостатки синхронного двигателя с постоянными магнитами : Воздействие перемагничивания

  • Это несамозапускающиеся двигатели
  • Потеря гибкости управления магнитным полем
  • Применение синхронных двигателей с постоянными магнитами

    Применение СДПМ: системы кондиционирования, лифт вентиляторы и компрессоры

  • Используется в области автоматизации производства
  • Пылесосы
  • Внедряется в роботизированные системы
  • Жалюзи и ворота
  • Платформы наблюдения
  • Итак, это подробное объяснение устройства PMSM.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.