Sünkroonmootori tööpõhimõte ja konstruktsioon: eelised, disainifunktsioonid

Sünkroonmootori tööpõhimõte näeb välja peaaegu sama, mis asünkroonmootoril. Seda tüüpi elektrijaamadel on aga olulisi erinevusi ja omadusi. Ja kuigi asünkroonseadmete osakaal tööstuses on 96% elektrimootorite koguarvust, leidsid oma tarbijad ka muud võimalused, sealhulgas sünkroonsed.

Peamised erinevused

Põhimõtteliselt ei erine sünkroonsed ja asünkroonsed mootorid üksteisest palju. Peamine erinevus esimeste mudelite vahel on see, et armatuuri pöörlemine toimub sama kiirusega kui magnetvoo pöörlemine. Samal ajal ehitatakse paigaldise sisse traadimähis, mis edastab vahelduvpinget, mitte aga oravpuurirootor, nagu asünkroonsetes seadmetes. Samuti on mõned konstruktsioonid varustatud püsimagnetitega, kuid need suurendavad oluliselt mootori maksumust.

Koormuse kasvades jääb rootori kiirus samaks. Just see omadus iseloomustab seda tüüpi elektrijaamu. Selliste masinate põhinõue on järgmine: liikuva magnetvälja pooluste arv peab vastama rootori elektromagneti pooluste arvule.

Sünkroonse seadme disain

Sünkroonmasinate tööpõhimõte ja ülesehitus jäävad selgeks ka kogenematutele tarbijatele. Süsteemi põhikomponentide hulka kuuluvad järgmised sõlmed:

1. Staator on paigaldise statsionaarne osa, millel asuvad kolm mähist. Need on ühendatud tähe või kolmnurgaga. Staatori materjalina on kasutatud ülitugevast elektriterasest plaate.
2. Rootor on mootori liikuv element, mis on varustatud mähisega. Paigalduse töö ajal läbib see mähis teatud pinget.

Süsteemi fikseeritud ja liikuva osa vahel on väike õhuvahe, mis tagab mootori tasakaalustatud töö ja magnetvälja takistamatu mõju põhikomponentidele üksus. Mootor sisaldab ka rootori pöörlemiseks vajalikke laagreid ja klemmikarpi. Viimane asub mehhanismi ülaosas.

Toimimispõhimõte

Sünkroonmootori tööpõhimõtet uurides on oluline mõista, et nagu muud tüüpi elektrijaamad, muundavad need üht tüüpi energiat teiseks. Lihtsamalt öeldes toodavad sisseehitatud mehhanismid elektrienergiast mehaanilist energiat, ja kogu töö toimub järgmise algoritmi järgi:

1. Vahelduvpinge juhitakse läbi staatori mähise, mille tulemusena tekib magnetväli.
2. Seejärel rakendatakse rootori mähistele samasugune pinge, mis samuti tekitab magnetvälja. Püsimagnetite olemasolul konstruktsioonis on selline väli vaikimisi olemas.
3. Kui kaks magnetvälja põrkuvad, toimivad need üksteisele vastu, s.t. üks lükkab teist. Just see põhimõte põhjustab laagritele asetatud rootori liikumise.

Teades, kuidas sünkroonmootor töötab ja töötab, jääb üle oma energia õigesti jaotada ja õigetel eesmärkidel kasutada. Süsteemi jõudlus ja tõhusus maksimeeritakse aga ainult siis, kui seda saab normaalseks tööks viia.

Generaatori paigutus

Sünkroonmootoritest on vastupidine versioon - sünkroongeneraatorid. Nad töötavad veidi erinevalt:

1. Statsionaarne staatori mähis ei edasta pinget. Vastupidi, see eemaldatakse temast.
2. Rootori mähise kaudu antakse vahelduvpinge, samas kui elektrienergia tarbimine on väga väike.
3. Generaatori liikumist juhib diisel- või bensiinimootor. Seda saab keerutada ka vee või tuule jõul.
4. Staatori mähises tekib EMF-i induktsioon ja otstes ilmneb potentsiaalide erinevus. See on tingitud liikuvast magnetväljast rootori ümber.

Kuid igal juhul on vaja stabiliseerida pinge generaatori väljundis. Seda tehakse rootori mähise ühendamisega pingeallikaga.

Olenevalt konstruktsiooni omadustest võib rootori varustada püsi- või elektrimagnetitega või nn poolustega. Mis puutub induktiivpooltesse, siis sünkroonsetes paigaldustes on need järgmised:

1. Selge poolus.
2. Kaudne polaarsus.

Need tüübid erinevad üksteisest ainult pooluste suhtelise asendi poolest. Magnetvälja takistuse vähendamiseks ja voolu läbitungimise parandamiseks on mehhanism varustatud ferromagnetitest valmistatud südamikega. Südamikud asuvad nii rootoris kui ka staatoris ning nende valmistamiseks kasutatakse eranditult elektriterast. Fakt on see, et see materjal sisaldab suures koguses räni, mis vähendab oluliselt pöörisvoolu ja parandab südamiku elektritakistust.

Paigaldamise algus

Sünkroonmootorite kasutamisel tekib nende käivitamise etapis palju raskusi. Seetõttu pole need eriti populaarsed ja halvemad kui asünkroonsed valikud.

Alates nende turule ilmumisest tagas sünkroonseadmete töö spetsiaalne asünkroonseade, mis ühendati mehaaniliselt ülejäänud agregaatidega. Tegelikult kiirendati rootorit teist tüüpi mootorite abil soovitud sageduseni. Kaasaegsed asünkroonsed seadmed ei pea lisamehhanisme ühendama, ja nende tööks on vaja ainult staatori mähise sobivat pinget.

Niipea kui süsteem saavutab soovitud kiiruse, lülitub võimendi mootor välja. Sel juhul panevad elektrimootori magnetväljad selle tööle sünkroonrežiimis. Seadme kiirendamiseks peate kasutama teist mootorit, mille võimsus on 10% sünkroonmootori võimsusest. Elektrimootori kiirendamisel 1 kW võrra kasutatakse 100 W kiirendussüsteemi. Ekspertide sõnul on sellised indikaatorid täiesti piisavad masina tasakaalustatud tööks tühikäigul või väikese koormusega.

Rakendused

Sünkroonne elektrimootor on erinevate tööstusharude jaoks oluline leiutis. Kuid selle keeruka disaini ja seadmete kõrge hinna tõttu kasutatakse seda harva.

Sünkroontüüpi elektrimootorite kasutusvaldkonnad on väga piiratud. Enamasti kasutatakse paigaldust elektrisüsteemi võimsusnäitajate suurendamiseks, mis tänu nende võimele töötada mis tahes võimsusteguriga ja suurepäraselt kulutõhususe.

Seadmed on nõudlikud nendes tingimustes, kus pöörlemiskiirus ulatub vaevu 500 p / min ja võimsust on vaja suurendada. Praegu rakendatakse neid aktiivselt kolbpumpades, kompressoritehastes, valtspinkides ja muudes süsteemides.