Синхронният двигател е вид AC двигател. Променливотоковият двигател се отнася до двигател, който приема захранване с променлив ток като вход и го преобразува във въртеливо движение (преобразуване от електрическа енергия в механична енергия). Основната разлика между AC и DC мотора е, че скоростта на DC мотора се контролира от неговото напрежение, докато скоростта на AC мотора е функция на честотата на захранване.
Има два вида AC двигатели.
- Синхронни двигатели
- Асинхронни двигатели (асинхронни двигатели)
Синхронни двигатели
Синхронният двигател се отнася до AC двигател, който работи със синхронна скорост. Синхронният двигател се състои главно от две части, едната е ротор, а другата е статор. Статорът е неподвижна част, а роторът е подвижна част на синхронния двигател. Синхронният двигател използва статор точно като индукционния двигател за генериране на въртящо се магнитно поле (RMF).
Роторът на синхронния двигател се състои от намотки с постоянен магнит, възбуждани от постоянен ток. Когато към статора се подаде променлив ток, се създава въртящо се магнитно поле (RMF). Роторът има полюси с различна полярност. Когато това магнитно поле на ротора взаимодейства с RMF на статора, поради различни полярности, RMF на статора и магнитното поле на ротора се блокира, тъй като RMF се движи със синхронна скорост и роторът започва да се върти със синхронна скорост. Така че те се наричат синхронни двигатели или двигатели с постоянна скорост.
Принцип на работа на синхронен двигател
Синхронният двигател се основава на принципа на магнитното блокиране. Стартирането на синхронен двигател е същото като на асинхронен двигател, първоначално възбуден от 3-фазно захранване с променлив ток, подадено към статора. Ако машината е достигнала максималната си скорост, която е 90% от нейната скорост, към ротора се дава DC източник.
3-фазен източник е прикрепен към намотката на котвата и котвата развива въртящо се магнитно поле, което се върти със синхронна скорост от 120f/P. След като възбудим постоянните полюси на намотката на полето, създадена от източника на постоянен ток, който се опитва да привлече противоположния полюс на въртящите се магнитни полюси. Ако магнитните полюси се привличат и блокират, роторът продължава да се върти със синхронна скорост.
Където,
f = честота
и p = брой полюси
Конструкция на синхронен двигател
Синхронният двигател се състои от две първични части; Статор и ротор
Статор:
Статорът е неподвижна част (неподвижна) на синхронна машина. Статорът се състои от чугунена сърцевина, която е известна като ярем, осигуряваща здравина на машината. В синхронен двигател намотката на котвата е поставена върху статора, което е известно като статорна намотка. Ядрото на статора е съставено от стоманени ламинирани листове, което спомага за намаляване на загубите от вихрови токове. Вентилационните канали са поставени в рамката на машината, която издържа на висока температура. Намотката на стартера е 3-фазна намотка, която се възбужда от 3-фазно AC захранване.
Ротор:
Роторът е въртяща се част (подвижна) на синхронна машина. Роторът включва възбуждаща намотка, която се захранва с постоянен ток чрез контактни пръстени. Роторът е разделен на два типа, известни като изпъкнал полюс и неизпъкнал полюс. По-голямата част от синхронните двигатели използват конструкция от тип изпъкнал полюс.
Ротор с изпъкнал полюс:
substring_index в sql
Роторът с изпъкнал полюс има голям диаметър и къса аксиална дължина. Въздушната междина в ротора с изпъкнал полюс е неравномерна и полюсите са издадени навън към повърхността на ротора. Стълбовете са ламинирани от силиконова стомана и носят възбуждащата намотка, а лицата на полюсите обикновено са снабдени с прорези (осигуряват опора) за навиване в клетка с катерица. Амортисьорите са съединени накъсо в двата края от медните пръстени. Работата на намотката на амортисьора основно осигурява стартовия момент и ограничава преследването (нежелан шум и вибрации на машината) в синхронен двигател.
Ротор с неизпъкнал полюс:
Конструкцията на ротор с неизпъкнал полюс е цилиндрична, която съдържа успоредни процепи за поставяне на намотките на ротора. Слотовете са свързани последователно към контактните пръстени, които се възбуждат от източника на постоянен ток. Неизпъкналият стълб е направен от твърд стоманен материал. Има много малък диаметър и много голяма коаксиална дължина с еднаква въздушна междина.
Разлика между синхронен двигател и асинхронен двигател (асинхронен двигател)
| Да не | Разграничаване на собствеността | Синхронен двигател | Асинхронен двигател |
|---|---|---|---|
| 1. | Определение | Синхронният двигател се отнася до AC двигател, който работи със синхронна скорост. | Известен е още като асинхронен двигател. Отнася се за AC двигател, в който роторът се върти по-малко от синхронната скорост. |
| 2. | Възбуда | Това е машина с двойно възбуждане. | Това е единична възбудена машина. |
| 3. | Стартиране | Работи на синхронна скорост, като скоростта не зависи от натоварването. | Има различни скорости. Скоростта на асинхронния двигател е обратно пропорционална на скоростта; ако товарът се увеличи, скоростта на асинхронния двигател намалява. |
| 4. | Операция | Той може да работи с водещ и изоставащ фактор на мощността, като просто промени неговото възбуждане. | Работи само при изоставащ фактор на мощността. |
| 5. | Захранване | Неговото крило на котвата се възбужда от захранване с променлив ток, а неговата намотка на възбуждане се възбужда от захранване с постоянен ток. | Неговата статорна намотка се възбужда от източник на променлив ток. |
| 6. | Стартиране | Не се стартира от само себе си. | Това е самостартиращ се двигател. |
| 7. | цена | Той е по-скъп в сравнение с асинхронен двигател със същото напрежение и мощност. | Той е рентабилен в сравнение със синхронния двигател със същото напрежение и мощност. |
Предимства на синхронния двигател
- Синхронният двигател работи с постоянна скорост, което означава, че скоростта му не зависи от натоварването. Например, използва се в часовници.
- Работната честота на синхронния двигател е висока.
- Свръхвъзбуден синхронен двигател може да развие реактивна мощност; следователно, той се грижи за високи натоварвания и стабилизира системата.
- Синхронният двигател се използва предимно за задвижване на високи натоварвания, което изисква висока мощност при ниска скорост. Например мелници.
Недостатъци на синхронния двигател
- Синхронният двигател се нуждае от отделен източник на постоянен ток за възбуждане на ротора, докато другият двигател не се нуждае от отделно възбуждане.
- Скъпо е.
- Изисква четки и контактни пръстени за възбуждане на ротора, така че поради тях възникват загуби.
Приложение на синхронен двигател
В тази цифрова ера синхронният двигател има широко приложение в ежедневието. Най-често срещаното приложение на синхронен двигател са нещата, които изискват постоянна скорост, тъй като честотата на захранване се контролира точно за краткосрочен и дългосрочен план - например цифрови и аналогови часовници, магнетофони, грамофонни плочи и др.