A villanymotorok szilárdan rögzültek az emberek által naponta használt legtöbb eszköz legfontosabb alkatrészeiként. A munkatest forgatására szolgáló elektromos gépek egyik típusa egy szinkron elektromos motor. A készülék jellemzőit és a szinkron motor működésének elvét tovább megvizsgáljuk.
Eszköz
Szerkezetileg bármely szinkron egység állórész és rotor, egy házban kombinálva. Az állórész tekercsét egy álló mágneses áramkör réseibe tekerjük, ferromágneses anyagból összeállítva. A rotorszerkezet tartalmazhat acélvázra szerelt tekercset vagy tengelyre szerelt állandó mágnest. Az egyik és a második feladata mágneses fluxus létrehozása, amely kölcsönhatásba lép az állórész elektromágneses mezőjével.
Működés elve
A GOST 27471-87 53. pontja alapján a szinkron motor fogalma érintés nélküli gépet jelent, amely váltóárammal működik. Ebben az esetben a forgórész fordulatszámának és az armatúra tekercsek aktuális frekvenciájának aránya nem függ a terhelés nagyságától a névleges működésnél.
Gyakorlati szempontból így néz ki:
- háromfázisú feszültséget vezetnek az állórész tekercselésére, amelyet armatúrának is neveznek;
- amint a sinusoid amplitúdója egy fázisban növekszik, az áram és a tekercs körül létrehozott elektromágneses mező arányosan növekszik;
- tekintettel arra a tényre, hogy a szinuszos a motor mindhárom fázisában felváltva növekszik, a maximális elektromágneses mező csúcsa az egyik tekercsről a másikra az óramutató járásával megegyező irányban tolódik el;
- a rotor (induktor) mágneses terét a saját pólusai felváltva vonzzák az állórész mezővektor ellentétes előjéhez.
Ennek a kölcsönhatásnak az eredményeként a szinkron motor tengelyének tengelye körüli forgása elfordul. Mivel egy független forrás által létrehozott elektromos vezetékek folyamatosan jelen vannak az induktorban, forgásának frekvenciája teljes mértékben megfelel az armatúra tekercseinek táplált feszültség frekvenciájának. A szinkron a motorban fordul elő.
A szinkron motorok típusai
A szinkron motorok általában több kategóriába vannak osztva, a tervezési jellemzőktől függően.
Tehát a gerjesztés fluxusának eléréséhez használja:
- rotor tekercselés - az elektromágneses interakció biztosítása érdekében a tekercset külső gyártótól táplálják;
- mágneses rotor - a rotor segédmágneses terét a rá telepített állandó mágnesek hozzák létre;
- sugárhajtású rotor - az induktor mágneses áramkörének alakja úgy van kialakítva, hogy az armatúra erővonalait megtörik a szinkron forgás érdekében.
A rotor kialakításától függően megkülönböztetnek egy kiemelkedő pólust és egy implicit pólusú szinkron motort.
Az üzemmód szerint villanymotorként, generátorként vagy szinkron kompenzátorként használhatók.
Működési módok
A gyakorlatban minden elektromos gép különböző üzemmódokban használható:
- Motor üzemmód - az egység az elektromos energia mechanikai energiává alakításának elvén működik. A feszültséget az armatúra vezetékeire alkalmazzák, és a rotorra forgó erővé alakítják.
- Generátor mód - ebben az esetben a motor tengelye a turbina vagy más tárgy miatt forog, és az előállított feszültség eltávolításra kerül az armatúra vezetékeiről.
- Szinkron kompenzátor - az elektromos motor alapjáraton van bekapcsolva az elosztóhálózatba. Ez megnöveli a rendszer teljesítménytényezőjét a meddő teljesítmény fogyasztása miatt.
P.S. További egyéb részletek szinkron motor, és arról is, hogy miben különbözik az indukciós motortól, lásd a videót: