Що таке синхронний двигун змінного струму? Які характеристики синхронних двигунів змінного струму
Синхронний двигун змінного струму — це приводний двигун з постійною швидкістю, швидкість ротора якого підтримує постійне пропорційне співвідношення з частотою живлення. Він широко використовується в електронному приладобудуванні, сучасній офісній техніці, текстильному обладнанні тощо. Синхронні двигуни — це двигуни змінного струму, а обмотки статора — такі ж, як і асинхронні двигуни. Його швидкість обертання ротора така ж, як і швидкість обертового магнітного поля, що створюється обмоткою статора, тому його називають синхронним двигуном. Через це струм синхронного двигуна випереджає напругу по фазі, тобто синхронний двигун є ємнісним навантаженням. З цієї причини в багатьох випадках для підвищення коефіцієнта потужності системи електропостачання використовуються синхронні двигуни. Синхронний двигун змінного струму
Особливості
Синхронний двигун для роботи з двигуном. Оскільки синхронний двигун може працювати з провідним коефіцієнтом потужності шляхом регулювання струму збудження, вигідно покращувати коефіцієнт потужності електромережі. Тому великомасштабне обладнання, таке як великі повітродувки, водяні насоси, кульові млини, компресори, прокатні стани тощо, зазвичай приводиться в дію синхронними двигунами. Ця перевага особливо помітна, коли синхронний двигун використовується у великомасштабному обладнанні з низькою швидкістю. Крім того, частота обертання синхронного двигуна повністю визначається частотою живлення. Коли частота постійна, швидкість двигуна також постійна, і вона не змінюється з навантаженням. Ця особливість має велике значення в деяких системах трансмісії, особливо багатомашинних синхронних системах передачі та системах точного регулювання швидкості. Стабільність роботи синхронного двигуна також відносно висока. Синхронні двигуни зазвичай працюють при перезбудженні, і їхня перевантажувальна здатність більше, ніж у відповідних асинхронних двигунів. Крутний момент асинхронного двигуна пропорційний квадрату напруги, тоді як крутний момент синхронного двигуна визначається добутком напруги та внутрішньої електрорушійної сили, створеної струмом збудження двигуна', тобто є, тільки пропорційна першій ступені напруги. Коли напруга в мережі раптово падає приблизно до 80% від номінального значення, крутний момент асинхронного двигуна часто падає приблизно до 64% і припиняє працювати через нерухоме навантаження; при цьому крутний момент синхронного двигуна не сильно падає, і його можна примусово збудити для забезпечення стабільної роботи двигуна.
Конструкція Конструкція синхронного двигуна в основному така ж, як і синхронного генератора, а ротор також поділяється на помітні полюси і приховані полюси. Але більшість синхронних двигунів мають характерний полюсний тип. Форма установки також поділяється на горизонтальну і вертикальну. Для вирішення проблеми пуску синхронного двигуна на ротор зазвичай встановлюється пускова обмотка. Він також може пригнічувати коливання під час роботи, тому його ще називають демпферною обмоткою. На додаток до вищезгаданої традиційної конструкції, є також конструкція ротора з пазухом без ковзного контакту. Взявши за приклад 6-полюсний двигун, два комплекти магнітних полюсів у формі кігтів встановлені один навпроти одного на обертовому валу. Одна група виступає 3-полюсними тілами в аксіальному напрямку вправо на кігтовій пластині; інша група встановлюється з правого боку в протилежному напрямку, так що кігтовий диск виступає на 3 полюсних тіла вліво по осі. Полярності двох наборів магнітних полюсів протилежні. Після складання зовнішня окружна поверхня магнітного полюса більше не є круглою поверхнею плитки, як звичайний двигун із виступаючим полюсом, а клиноподібною поверхнею плитки, тобто полюсна дуга на одному кінці довша, ніж на іншому кінці. Вся форма ротора показана на малюнку. Обмотка збудження встановлюється на зовнішній край ярма з обох сторін. Створений ним магнітний потік проходить через бічний основний повітряний зазор gm між полюсами N і S, осьові повітряні зазори g1 і g2 між ротором і статором, а потім закривається через торцеву кришку та основу, як показано на малюнку пунктирна лінія на малюнку. Для запобігання короткого замикання магнітного потоку через вал вал повинен бути виготовлений з немагнітної сталі; або вал слід розділити на 3 секції, середня частина виготовлена з немагнітної сталі. Основною перевагою цієї конструкції є відсутність обмотки в обертовій частині, відсутність ковзного контакту між колекторним кільцем і щіткою, тому експлуатація надійна, ізоляційна структура проста, а обслуговування зручне. Але його основний магнітопровод довгий і має більше повітряних проміжків, що збільшує потужність, необхідну для збудження; корпус двигуна має сильний магнетизм, що призведе до нагрівання підшипника; і обертовий вал також повинен бути магнітоізольованим. Тому цей вид двигуна не отримав широкого поширення, а використовується лише в деяких особливих випадках, а загальна потужність не перевищує кількох сотень кіловат.
Запуск синхронного двигуна може створити лише середній крутний момент при синхронній швидкості. Якщо статор підключений до мережі негайно, а ротор збуджується постійним струмом при запуску, то обертове магнітне поле статора негайно обертається з синхронною швидкістю, а магнітне поле ротора тимчасово нерухомо через інерцію ротора, а електромагнітне поле крутний момент, створений в цей час, буде позитивним або негативним. Черговий і його середнє значення дорівнює нулю, тому двигун не може запуститися сам. Для запуску синхронного двигуна необхідно використовувати інші методи. В основному існують наступні два методи.
①Асинхронний метод запуску: встановіть пускову обмотку клітинного типу на колодку головного магнітного полюса двигуна. При запуску спочатку замкніть обмотку збудження через резистор, а потім підключіть обмотку статора до мережі. Спираючись на асинхронний електромагнітний момент пускової обмотки, щоб зробити швидкість двигуна близькою до синхронної, а потім пропускаючи струм збудження в обмотку збудження, щоб встановити магнітне поле головного полюса, синхронний електромагнітний момент можна використовувати для витягування ротор двигуна на синхронну швидкість.
②Метод запуску допоміжного двигуна: як правило, як допоміжний двигун використовується асинхронний двигун з таким же числом полюсів, що й синхронний двигун (потужність становить приблизно 10-15% від основної машини), а головна машина рухається зі швидкістю, близькою до синхронну швидкість, а потім живлення перемикається на статор головної машини, і струм збудження проходить в обмотці збудження, щоб підтягнути хост до синхронної швидкості.