Sinkroni motori male snage

Sinkroni elektromotori male snage (mikromotori) koji se koriste u sustavima automatizacije, raznim kućanskim aparatima, satovima, kamerama itd.

Većina sinkronih elektromotora male snage razlikuje se od strojeva normalne izvedbe samo u dizajnu rotora, koji u pravilu nema namota polja, kliznih prstenova i četkica pritisnutih na njih.

Za stvaranje okretnog momenta, rotor je izrađen od tvrde magnetske legure, nakon čega slijedi jednokratno magnetiziranje u jakom pulsirajućem magnetskom polju, uslijed čega polovi kasnije zadržavaju zaostalu magnetizaciju.

Kada se koristi meki magnetski materijal, rotor dobiva poseban oblik koji daje različit magnetski otpor njegovoj magnetskoj jezgri u radijalnim smjerovima.

Sinkroni motori s permanentnim magnetima imaju cilindrični konveksni polni rotor izrađen od tvrde magnetske legure i kavezni startni namot.

Sinkroni motor u trenutku pokretanja radi kao asinkroni motor, a njegov početni moment nastaje zbog međudjelovanja okretnog magnetskog polja statora sa strujama koje inducira u kratkospojenom namotu rotora. Kako se motor pokreće u pobuđenom stanju, magnetsko polje stalnih magneta rotora koji se okreće inducira e u namotu statora. itd. v. promjenjiva frekvencija i to uzrokuje struje zbog kojih dolazi do momenta kočenja.

Rezultirajući moment na vratilu motora određen je zbrojem momenata uslijed kratkog spoja namota i učinka kočenja, tj. koji ovisi o klizanju. Tijekom ubrzanja rotora taj moment doseže minimalnu vrijednost, koja bi uz pravilan odabir početnog namota trebala biti veća od nazivnog momenta.

Kada se brzina približi sinkronoj, rotor se, kao rezultat interakcije polja trajnih magneta s rotirajućim magnetskim poljem statora, uvlači u sinkronizam i zatim se okreće sinkronom brzinom.

Rad sinkronog motora s trajnim magnetom malo se razlikuje od rada sinkronog motora s navojem.

Sinkroni otporni motori imaju istaknuti pol rotora izrađenog od mekog magnetskog materijala sa šupljinama ili prorezima, pa je njegov magnetski otpor u radijalnim smjerovima različit. Šuplji rotor sastoji se od utisnutih limova elektrotehničkog čelika i ima kratkospojeni startni svitak. Postoje rotori izrađeni od čvrstog feromagnetskog materijala sa sličnim šupljinama.Sekcijski rotor sastoji se od limova elektrotehničkog čelika lijevanog s aluminijem ili drugim dijamagnetskim materijalom, koji djeluje kao namot kratkog spoja.

Kada je namot statora uključen, vrti se okretno magnetsko polje i motor se pokreće asinkrono. Nakon završetka ubrzanja rotora do sinkrone brzine, pod djelovanjem reaktivnog momenta zbog razlike magnetskog otpora u radijalnim smjerovima, on ulazi u sinkronizam i nalazi se u odnosu na okretno magnetsko polje statora, tako da njegov magnetski otpor ovom polju je naj - mali.

Obično se proizvode sinkroni otporni motori s nazivnom snagom do 100 W, a ponekad i više ako se pridaje osobita važnost jednostavnosti konstrukcije i povećanoj pouzdanosti. Uz iste dimenzije, nazivna snaga sinkronih otpornih motora je 2 - 3 puta manja od nazivne snage sinkronih motora s trajnim magnetima, ali su jednostavnijeg dizajna, razlikuju se po nižoj cijeni, nazivni faktor snage im ne prelazi 0,5 i nazivna učinkovitost je do 0,35 — 0,40.

Histerezni sinkroni motori imaju rotor od tvrde magnetske legure sa širokim krug histereze… Kako bi se uštedio ovaj skupi materijal, rotor je napravljen od modularne konstrukcije, u kojoj je osovina pričvršćena na rukavac izrađen od fero- ili dijamagnetskog materijala, te je ojačani čvrsti ili šuplji cilindar sastavljen od ploča stegnutih prstenom za zaključavanje na ono .Korištenje tvrde magnetske legure za izradu rotora dovodi do činjenice da kada motor radi, valovi distribucije magnetske indukcije na površinama statora i rotora pomiču se jedan u odnosu na drugi pod određenim kutom, tzv. kut histereze, koji uzrokuje pojavu histereznog momenta, usmjerenog na rotaciju rotora.

Razlika između sinkronih motora s permanentnim magnetima i histereznih sinkronih motora je u tome što je kod prvih rotor prethodno magnetiziran u jakom pulsirajućem magnetskom polju tijekom proizvodnje stroja, a kod drugih je magnetiziran rotirajućim magnetskim poljem statora.

Pri pokretanju sinkronog motora s histerezom, osim glavnog momenta histereze kod strojeva s punim rotorom, javlja se i asinkroni moment zbog vrtložnih struja u magnetskom krugu rotora, što pridonosi ubrzanju rotora, njegovom ulasku u sinkronizam i daljnji rad pri sinkronoj brzini uz stalni pomak rotora u odnosu na okretno magnetsko polje statora za kut određen opterećenjem na vratilu stroja.

Histerezni sinkroni motori rade i u sinkronom i u asinkronom načinu rada, ali u potonjem slučaju s niskim klizanjem. Sinkroni motori s histerezom odlikuju se velikim početnim momentom, glatkim ulaskom u sinkronizam, laganom promjenom struje unutar 20-30% tijekom prijelaza iz načina mirovanja u način rada kratkog spoja.

Ovi motori imaju bolje performanse od sinkronih reluktantnih motora, odlikuju se jednostavnošću dizajna, pouzdanošću i tihim radom, malim dimenzijama i malom težinom.

Odsutnost kratkog namota uzrokuje osciliranje rotora pod promjenjivim opterećenjem, što dovodi do određene neravnomjernosti njegove rotacije, što ograničava područje primjene strojeva koji se proizvode s nazivnom snagom do 400 W za industrijske i povećane frekvencije. , jednostruke i dvostruke brzine.

Nazivni faktor snage histereznih sinkronih motora ne prelazi 0,5, a nazivna učinkovitost doseže 0,65.

Sinkroni motori s reluktantnom histerezom imaju stator s istaknutim polom sa zavojnicom koja se nalazi na magnetskoj jezgri sastavljenoj od dva simetrična snopa elektročeličnih limova sa spojem unutar okvira zavojnice. Magnetski krug ima dva pola koja su uzdužnim utorom presječena na jednake dijelove, a na jednom od njih su na svakom polu kratko spojeni zavoji. Između ovih razdvojenih polova je rotor sastavljen od nekoliko tankih premoštenih prstenova od kaljenog magnetskog tvrdog čelika, montiran na remenicu spojenu na mjenjač koji smanjuje brzinu izlazne osovine na nekoliko stotina ili nekoliko desetaka okretaja u minuti.

Prilikom uključivanja namota statora, zbog kratkospojenih zavoja, stvara se fazni pomak u vremenu između magnetskih tokova neoklopljenog i oklopljenog dijela polova, što dovodi do pobude rezultirajućeg okretnog magnetskog polja. Ovo polje u interakciji s rotorom doprinosi pojavi asinkronog i histereznog momenta, uzrokujući ubrzanje rotora, koji nakon postizanja sinkrone brzine, pod utjecajem reaktivnog i histereznog momenta, ulazi u sinkronizam i okreće se u smjeru od neoklopljeni dio stupa na njegov oklopljeni dio gdje se okreće kratki spoj.

Imam reverzibilne motore, umjesto kratkog spoja koriste se četiri namota koji se nalaze na dva dijela svakog razdjelnog pola, a za prihvaćeni smjer vrtnje rotora kratko se spaja odgovarajući par namota.

Sinkroni motori s reaktivnom histerezom imaju relativno velike dimenzije i masu, nazivna snaga im ne prelazi 12 μW, rade s vrlo niskim faktorom snage, a nazivna učinkovitost im ne prelazi 0,01.

Sinkroni koračni motori upravljaju električnim impulsima koji se pretvaraju u zadani kut rotacije, implementiran na diskretan način. Imaju stator na čijem se magnetskom krugu nalaze dva ili tri jednaka prostorno pomaknuta svitka spojena u seriju na izvor električne energije. u obliku pravokutnih impulsa podesiva frekvencija. Pod utjecajem strujnih impulsa, polovi statora se magnetiziraju s promjenjivim polaritetom. Promjena smjera struja u namotima statora dovodi do odgovarajućeg obrata magnetiziranja polova i uspostavljanja novog suprotnog polariteta.

Rotor s istaknutim polom koračnih motora može biti aktivan i reaktivan. Aktivni rotor ima zavojnicu istosmjernog polja, klizne prstenove i četkice ili sustav permanentnih magneta s izmjeničnim polaritetom, a reaktivni rotor izveden je bez zavojnice polja.

Broj polova na rotoru koračnog motora je polovica broja polova na statoru. Svako prebacivanje namota statora rotira rezultirajuće magnetsko polje stroja i uzrokuje sinkrono pomicanje rotora za jedan korak.Smjer vrtnje rotora ovisi o polaritetu impulsa koji se primjenjuje na odgovarajući namot statora.

Pročitajte također: Selsyn: svrha, uređaj, princip djelovanja