Sinhroni motorji majhne moči

Sinhroni elektromotorji majhne moči (mikromotorji), ki se uporabljajo v sistemih avtomatizacije, raznih gospodinjskih aparatih, urah, kamerah itd.

Večina sinhronih elektromotorjev majhne moči se od strojev normalne zmogljivosti razlikuje le po zasnovi rotorja, ki praviloma nima navitja polja, drsnih obročev in ščetk, pritisnjenih nanje.

Za ustvarjanje vrtilnega momenta je rotor izdelan iz trde magnetne zlitine, ki mu sledi enojna magnetizacija v močnem impulznem magnetnem polju, zaradi česar poli nato ohranijo preostalo magnetizacijo.

Pri uporabi mehkega magnetnega materiala dobi rotor posebno obliko, ki zagotavlja različen magnetni upor njegovemu magnetnemu jedru v radialnih smereh.

Sinhroni motorji s trajnimi magneti imajo rotor s cilindričnim konveksnim polom iz trde magnetne zlitine in zagonsko navitje s kletko.

Sinhroni motor ob zagonu deluje kot indukcijski motor, njegov začetni navor pa nastane zaradi interakcije vrtljivega magnetnega polja statorja s tokovi, ki jih inducira v kratkostično navitje rotorja. Ko se motor zažene v vzbujenem stanju, magnetno polje trajnih magnetov rotirajočega rotorja inducira e v navitju statorja. itd. v. spremenljivo frekvenco in to povzroča tokove zaradi katerih nastane zavorni moment.

Nastali navor na gredi motorja je določen z vsoto momentov zaradi kratkega stika navitja in zavornega učinka, tj. ki je odvisen od zdrsa. Med pospeševanjem rotorja ta navor doseže minimalno vrednost, ki mora biti ob pravilni izbiri zagonskega navitja večja od nazivnega navora.

Ko se hitrost približa sinhroni, se rotor kot posledica interakcije polja trajnih magnetov z vrtljivim magnetnim poljem statorja potegne v sinhronizem in se nato vrti s sinhrono hitrostjo.

Delovanje sinhronskega motorja s trajnim magnetom se malo razlikuje od delovanja navitega sinhronskega motorja.

Sinhroni uporovni motorji imajo rotor z izstopajočim polom iz mehkega magnetnega materiala z votlinami ali režami, zato je njegov magnetni upor v radialnih smereh različen. Votel rotor je sestavljen iz vtisnjenih pločevin elektrotehničnega jekla in ima kratkostično zagonsko tuljavo. Obstajajo rotorji iz trdnega feromagnetnega materiala s podobnimi votlinami.Sekcijski rotor je sestavljen iz plošč elektrotehničnega jekla, ulitega z aluminijem ali drugim diamagnetnim materialom, ki deluje kot kratkostično navitje.

Ko je statorsko navitje vklopljeno, se rotirajoče magnetno polje zavrti in motor se zažene asinhrono. Po končanem pospeševanju rotorja do sinhrone hitrosti pod delovanjem reaktivnega navora zaradi razlike v magnetni upornosti v radialnih smereh vstopi v sinhronizem in se nahaja glede na vrtljivo magnetno polje statorja, tako da njegov magnetni upor na to polje je najbolj - majhen.

Običajno se proizvajajo sinhroni uporovni motorji z nazivno močjo do 100 W, včasih pa tudi več, če pripisujejo poseben pomen enostavnosti zasnove in povečani zanesljivosti. Pri enakih dimenzijah je nazivna moč sinhronskih uporovnih motorjev 2-3-krat manjša od nazivne moči sinhronskih motorjev s trajnimi magneti, vendar so enostavnejši po zasnovi, razlikujejo se po nižji ceni, njihov nazivni faktor moči ne presega 0,5 in nazivni izkoristek je do 0,35 — 0,40.

Histerezni sinhroni motorji imajo rotor iz trde magnetne zlitine s širokim histerezno vezje… Da bi prihranili ta dragi material, je rotor izdelan iz modularne konstrukcije, pri kateri je gred pritrjena na tulko iz fero- ali diamagnetnega materiala in je ojačan poln ali votel valj, sestavljen iz plošč, zategnjenih z zaklepnim obročem na to.Uporaba trde magnetne zlitine za izdelavo rotorja vodi do dejstva, da se med delovanjem motorja porazdelitveni valovi magnetne indukcije na površinah statorja in rotorja premaknejo drug glede na drugega pod določenim kotom, imenovanim histerezni kot, ki povzroči pojav histereznega navora, usmerjenega v vrtenje rotorja.

Razlika med sinhronimi motorji s trajnimi magneti in histereznimi sinhronimi motorji je v tem, da je pri prvih rotor med izdelavo stroja vnaprej namagneten v močnem impulznem magnetnem polju, pri drugih pa ga namagneti rotacijsko magnetno polje statorja.

Pri zagonu sinhronega motorja s histerezo se poleg glavnega momenta histereze pri strojih s trdnim rotorjem pojavi asinhroni navor zaradi vrtinčnih tokov v magnetnem krogu rotorja, kar prispeva k pospeševanju rotorja, njegovemu vstopu v sinhronizem in nadaljnje delovanje pri sinhroni hitrosti s konstantnim premikom rotorja glede na vrtljivo magnetno polje statorja pod kotom, ki ga določa obremenitev na gredi stroja.

Histerezni sinhroni motorji delujejo tako v sinhronem kot v asinhronem načinu, vendar v slednjem primeru z majhnim zdrsom. Sinhroni motorji s histerezo se odlikujejo z velikim začetnim navorom, gladkim vstopom v sinhronizem, rahlo spremembo toka v 20-30% med prehodom iz načina mirovanja v način kratkega stika.

Ti motorji imajo boljše zmogljivosti kot sinhroni reluktacijski motorji, odlikujejo jih preprostost zasnove, zanesljivost in tiho delovanje, majhnost in majhna teža.

Odsotnost kratkega navitja povzroča nihanje rotorja pod spremenljivo obremenitvijo, kar vodi do določene neenakomernosti njegovega vrtenja, kar omejuje obseg uporabe strojev, ki so izdelani z nazivno močjo do 400 W za industrijske in visoke frekvence. , enojne in dvojne hitrosti.

Nazivni faktor moči histereznih sinhronih motorjev ne presega 0,5, nazivni izkoristek pa doseže 0,65.

Sinhroni motorji z uporno histerezo imajo stator z izrazitim polom s tuljavo, nameščeno na magnetnem jedru, sestavljenem iz dveh simetričnih snopov pločevine iz električnega jekla s spojem znotraj okvirja tuljave. Magnetno vezje ima dva pola, razrezana na enake dele z vzdolžnim utorom, na enem od njih pa so na vsakem polu kratkostični zavoji. Med temi razcepljenimi poli je rotor, sestavljen iz več tankih premoščenih obročev iz kaljenega magnetnega trdega jekla, nameščenih na škripec, povezan z menjalnikom, ki zmanjša hitrost izhodne gredi na nekaj sto ali nekaj deset vrtljajev na minuto.

Pri vklopu statorskega navitja zaradi kratkostičnih obratov nastane fazni zamik v času med magnetnimi tokovi neoklopljenih in oklopljenih delov polov, kar vodi do vzbujanja nastalega vrtljivega magnetnega polja. To polje v interakciji z rotorjem prispeva k pojavu asinhronih in histereznih navorov, kar povzroči pospešek rotorja, ki ob doseganju sinhrone hitrosti pod vplivom reaktivnih in histereznih navorov preide v sinhronizem in se vrti v smeri od neoklopljenega dela pola na njegov oklopljeni del, kjer se obrne kratek stik.

Imam reverzibilne motorje, namesto kratkega stika se uporabljajo štiri navitja, ki se nahajajo na dveh delih vsakega razcepnega pola, za sprejeto smer vrtenja rotorja pa se kratko sklene ustrezni par navitij.

Sinhroni motorji z reaktivno histerezo imajo relativno velike dimenzije in težo, njihova nazivna moč ne presega 12 μW, delujejo pri zelo nizkem faktorju moči, njihov nazivni izkoristek pa ne presega 0,01.

Sinhroni koračni motorji krmilijo električne impulze, ki se pretvorijo v nastavljeni kot vrtenja, ki se izvaja na diskreten način. Imajo stator, na magnetnem krogu katerega sta dve ali tri enake prostorsko zamaknjene tuljave, zaporedno povezane z virom električne energije. v obliki pravokotnih impulzov nastavljiva frekvenca. Pod vplivom tokovnih impulzov se poli statorja magnetizirajo s spremenljivo polarnostjo. Sprememba smeri tokov v statorskih navitjih vodi do ustreznega obrata magnetizacije polov in vzpostavitve nove nasprotne polarnosti.

Rotor z izstopajočim polom koračnih motorjev je lahko aktiven in reaktiven. Aktivni rotor ima enosmerno magnetno tuljavo, drsne obroče in ščetke ali sistem trajnih magnetov z izmenično polariteto, reaktivni rotor pa je izveden brez magnetne tuljave.

Število polov na rotorju koračnega motorja je polovica števila polov na statorju. Vsak preklop statorskih navitij zavrti nastalo magnetno polje stroja in povzroči sinhrono premikanje rotorja za en korak.Smer vrtenja rotorja je odvisna od polarnosti impulza, ki se nanaša na ustrezno navitje statorja.

Preberite tudi: Selsyns: namen, naprava, princip delovanja