Az elektromos rendszerekben az ipar bármelyikét használjuk, erőművek vagy a háztartási igények, a motorok és a generátorok általánossá vált dolog. A nagy energiahatékonyságú és kevésbé energiafogyasztó rendszerek iránti igény iránti igény az ilyen elektromos készülékek új modelljeinek feltalálása látható. A motorok és generátorok megbízható működésének alapvető számítási tényezője a Teljesítménytényező . Ez az alkalmazott teljesítmény aránya a szükséges teljesítmény felett. Általában az ipar és gyár összes fogyasztott teljesítményét a teljesítménytényező alapján számítják ki. Tehát a teljesítménytényezőt mindig egységben kell tartani. De a reaktív teljesítmény növekedése miatt ezekben az eszközökben a teljesítménytényező csökken. A teljesítménytényező egységen tartása érdekében számos módszert vezetnek be. A szinkron motor fogalma az egyik.
Mi a szinkron motor?
A szinkron motor meghatározása szerint „An AC motor amelyben állandó állapotban a tengely forgása szinkronban van az alkalmazott áram frekvenciájával ”. A szinkron motor váltakozó áramú motorként működik, de itt a tengely által végrehajtott összes forgatás száma megegyezik az alkalmazott áram frekvenciájának egész szorzatával.
Szinkron motor
A szinkron motor nem az indukciós áramra támaszkodik. Ezekben a motorokban az indukciós motorral ellentétben többfázisú váltakozó áramú elektromágnesek vannak bekapcsolva az állam r , amely forgó mágneses teret hoz létre. Itt a rotor egy állandó mágnes, amely szinkronban van a forgó mágneses térrel, és szinkronban forog a rá alkalmazott áram frekvenciájával.
Szinkron motor tervezés
Az állórész és a rotor a fő összetevők a szinkron motor. Az állórész vázának burkolólapja van, amelyhez billentyűzárak és kerületi bordák vannak rögzítve. Talpak, Kerettartók a gép megtámasztására szolgálnak. A DC tekercsek gerjesztésére csúszógyűrűket és keféket használnak.
Hengeres és kerek rotorokat használnak 6 pólusú alkalmazáshoz. Kiemelt pólus rotorokat használnak, ha nagyobb mennyiségű oszlopra van szükség. A szinkron motor és a szinkron generátor felépítése hasonló.
A szinkron motor működési elve
A szinkron motorok működése az állórész és a rotor mágneses mezőjének kölcsönhatásától függ. Az állórész 3 fázisú tekercset tartalmaz és 3 fázisú tápellátással rendelkezik. Így az állórész tekercselése 3 fázisú forgó mágneses teret eredményez. Az egyenáramot a rotor kapja.
A rotor belép az állórész tekercselésével létrehozott forgó mágneses mezőbe, és szinkronban forog. Most a a motor fordulatszáma a táplált áram frekvenciájától függ.
A szinkron motor fordulatszámát az alkalmazott áram frekvenciája szabályozza. A szinkron motor fordulatszáma úgy számolható
Ns = 60f / P = 120f / p
ahol f = az AC áram frekvenciája (Hz)
p = a pólusok száma fázisonként
P = a pólusok teljes fázisonkénti száma.
Ha a megszakítási terhelésnél nagyobb terhelést alkalmazzák, a motor szinkronizálódik. A háromfázisú állórész tekercselésének előnye, hogy meghatározza a forgásirányt. Egyfázisú tekercselés esetén nem lehet levezetni a forgásirányt, és a motor bármelyik irányba elindulhat. Ezeknek a szinkron motoroknak a forgásirányának szabályozásához indítási intézkedésekre van szükség.
A szinkron motor indítási módszerei
A rotor tehetetlenségi nyomatéka megakadályozza a nagyméretű szinkron motorok önindítását. A rotor ezen tehetetlensége miatt nem lehetséges, hogy egy rotor szinkronba kerüljön az állórész mágneses mezőjével, éppen abban az esetben, amikor a teljesítményt alkalmazzák. Tehát további mechanizmusra van szükség a rotor szinkronizálásához.
Az indukciós tekercset a nagy motorok tartalmazzák, amelyek elegendő nyomatékot generálnak a gyorsuláshoz. Nagyon nagy motoroknál a teher nélküli gép felgyorsításához póni motort használnak. Az állórész áramfrekvenciájának megváltoztatása, az elektronikusan működtetett motorok még a nulla sebességtől is felgyorsulhatnak.
Nagyon kicsi motoroknál, amikor a rotor tehetetlenségi nyomatéka és a mechanikai terhelés kívánatosan kicsi, indítási módszerek nélkül elindulhatnak.
A szinkron motor típusai
A rotor mágnesezésének módjától függően kétféle szinkron motor létezik -
- Nem izgatott.
- Egyenáram Izgatott.
Nem izgatott motor
Ezekben a motorokban a rotort a külső állórész mező mágnesezi. A rotor állandó mágneses teret tartalmaz. A rotor előállításához nagy visszatartó képességű acélt, például kobaltacélt használnak. Ezeket állandó mágneses, vonakodási és hiszterézis motorokként osztályozzák.
- Az állandó mágneses szinkron motorokban állandó mágnest használnak az acél mellett a rotor tervezéséhez. A rotorban állandó mágneses tér van, ezért indukciós tekercselés nem használható indításhoz. Fogaskerék nélküli liftmotorként használják.
- A reluktancia motorban a rotor acélöntvényből áll, kiemelkedő pólusokkal. A nyomaték hullámai minimalizálása érdekében a rotor pólusai kisebbek, mint az állórész pólusai. Mókus ketrec tekercset tartalmaz, amely biztosítja a rotor kezdő nyomatékát. Műszeres alkalmazásokban használják.
- A hiszterézis motorok önindító motorok. Itt a rotor egy sima henger, amely nagy koercitivitású, mágnesesen kemény kobaltacélból készül. Ezek a motorok drágák, és ott használják, ahol pontos állandó fordulatszámra van szükség. Általában szervomotorként használják.
Egyenáramú gerjesztett motor
Itt a rotort a csúszógyűrűkön keresztül táplált egyenáram segítségével gerjesztjük. AC indukciót és egyenirányítókat is használnak. Ezek általában nagy méretűek, például nagyobbak, mint 1 lóerő stb.
A szinkron motorok alkalmazásai
általában, szinkron motorok olyan alkalmazásokhoz használják, ahol pontos és állandó sebességre van szükség. Ezen motorok alacsony teljesítményű alkalmazásai közé tartoznak a pozicionáló gépek. Ezeket robotban is alkalmazzák működtetők . A golyósmalmok, órák, lemezjátszók lemezjátszói szintén használják a szinkron motorokat. Ezek mellett a motorokat szervomotorokként és időzítő gépként is használják.
Ezek a motorok töredékes patkómérettől a nagy teljesítményű ipari mérettartományig állnak rendelkezésre. Miközben nagy teljesítményű ipari méretekben használják, ezek a motorok két fontos funkciót töltenek be. Az egyik az AC energia mechanikai energiává alakításának hatékony eszköze, a másik pedig az Teljesítménytényező korrekció . A szervomotor melyik alkalmazásával találkozott?
