Elektrisüsteemides kasutame kas tööstuses, Elektrijaamad või kodustest vajadustest on mootorid ja generaatorid muutunud tavaliseks asjaks. Nõudlusega energiatõhusate ja vähem energiat tarbivate süsteemide järele nähakse nende elektriseadmete uute mudelite leiutamist. Mootorite ja generaatorite usaldusväärse töö põhiline arvutustegur on Võimsustegur . See on rakendatud võimsuse suhe vajaliku võimsuse suhtes. Tavaliselt arvutatakse tööstustes ja tehastes tarbitud kogu mootori võimsusteguri põhjal. Niisiis, võimsustegurit tuleks alati hoida ühtsena. Kuid nende seadmete reaktiivvõimsuse tõusu tõttu väheneb võimsustegur. Võimsusteguri ühtsuse säilitamiseks on kasutusel palju meetodeid. Üks neist on sünkroonmootori kontseptsioon.
Mis on sünkroonmootor?
Sünkroonmootori definitsioonis öeldakse, et “An Vahelduvvoolumootor mille korral püsiv olekus on võlli pöörlemine rakendatava voolu sagedusega sünkroonis ”. Sünkroonmootor töötab vahelduvvoolumootorina, kuid siin on võlli tehtud pöörete koguarv võrdne rakendatava voolu sageduse täisarvuga.
Sünkroonmootor
Sünkroonmootor ei tugine tööks induktsioonvoolul. Nendes mootorites on erinevalt asünkroonmootorist sisse lülitatud mitmefaasilised vahelduvvoolu elektromagnetid osariik r , mis tekitab pöörleva magnetvälja. Siin on rootor püsimagnetist, mis sünkroniseerub pöörleva magnetväljaga ja pöörleb sünkroonselt sellele rakendatava voolu sagedusega.
Sünkroonse mootori disain
Staator ja rootor on põhikomponendid sünkroonmootori. Siin on staatori raamil pakkeplaat, millele kinnitatakse klahvistikud ja ümbermõõdulised ribid. Aluseid, raami kinnitusi kasutatakse masina toetamiseks. Alalisvooluga välimähiste ergastamiseks kasutatakse libisemisrõngaid ja harju.
Silindrilisi ja ümmargusi rootoreid kasutatakse 6-pooluseliseks rakendamiseks. Silmapaistvaid rootoreid kasutatakse siis, kui on vaja suuremat postide kogust. Sünkroonmootori ja sünkroongeneraatori ehitus on sarnane.
Sünkroonse mootori tööpõhimõte
Sünkroonmootorite töö sõltub staatori magnetvälja vastasmõjust rootori magnetväljaga. Staator sisaldab 3 faasimähist ja on varustatud kolmefaasilise toitega. Seega tekitab staatori mähis 3-etapilise pöörleva magnetvälja. Rootorile antakse alalisvoolu.
Rootor siseneb staatori mähise tekitatavasse pöörlevasse magnetvälja ja pöörleb sünkroonis. Nüüd, mootori kiirus sõltub tarnitud voolu sagedusest.
Sünkroonmootori kiirust reguleeritakse rakendatava voolu sagedusega. Sünkroonse mootori kiirust saab arvutada järgmiselt
Ns = 60f / P = 120f / p
kus f = vahelduvvoolu sagedus (Hz)
p = pooluste koguarv faasi kohta
P = pooluste koguarv faaside kohta.
Kui rakendatakse lagunemiskoormusest suuremat koormust, desünkroniseeritakse mootor. Kolmefaasiline staatori mähis annab eeliseks pöörlemissuuna määramise. Ühefaasilise mähise korral ei ole võimalik pöörlemissuunda tuletada ja mootor võib käivitada kummaski suunas. Nendes sünkroonmootorites pöörlemissuuna juhtimiseks on vaja käivitamiskorda.
Sünkroonmootori käivitamismeetodid
Rootori inertsimoment peatab suuremõõduliste sünkroonmootorite isekäivitamise. Selle rootori inertsuse tõttu ei ole rootoril võimalik staatori magnetväljaga sünkroonida just siis, kui seda rakendatakse. Nii et rootori sünkroniseerimiseks on vaja mõnda täiendavat mehhanismi.
Induktsioonmähis kuulub suurte mootorite hulka, mis tekitavad kiirendamiseks vajaliku pöördemomendi. Väga suurte mootorite puhul kasutatakse koormamata masina kiirendamiseks ponimootorit. Staatori voolu sageduse muutmine, elektrooniliselt töötavad mootorid võivad kiirendada isegi nullkiirusest.
Väga väikeste mootorite puhul, kui rootori inertsmoment ja mehaaniline koormus on soovitavalt väikesed, võivad need käivitada ilma igasuguste käivitamismeetoditeta.
Sünkroonmootori tüübid
Sõltuvalt rootori magnetiseerimise meetodist on kahte tüüpi sünkroonmootoreid -
- Ei ole põnevil.
- Alalisvool Põnevil.
Erutuseta mootor
Nendes mootorites magnetiseerub rootor staatori välise välja abil. Rootor sisaldab püsivat magnetvälja. Rootori valmistamiseks kasutatakse kõrge retentsiooniga terast, näiteks koobaltterast. Need on klassifitseeritud püsimagnet-, vastumeelsus- ja hüstereesimootoriteks.
- Püsimagnetiga sünkroonmootorites kasutatakse rootori kujundamisel püsimagnetit koos terasega. Neil on rootoris pidev magnetväli, nii et induktsioonmähist ei saa käivitamiseks kasutada. Kasutatakse käiguvabade liftimootoritena.
- Vastumeelsusmootoris koosneb rootor terasvalust koos väljaulatuvate toodete postidega. Pöördemomendi lainete minimeerimiseks on rootori poolused väiksemad kui staatori poolused. Sisaldab orava puuri mähist, et anda rootorile pöördemoment. Kasutatakse seadmete rakendustes.
- Hüsterereesimootorid on ise käivituvad mootorid. Siin on rootor sileda silindriga, mis koosneb magnetiliselt kõvast koobaltterasest suure koertsitiivsusega. Need mootorid on kallid ja neid kasutatakse seal, kus on vaja täpset püsikiirust. Üldiselt kasutatakse servomootoritena.
Alalisvoolu ergastatud mootor
Siin ergastatakse rootorit alalisvoolu abil, mis tarnitakse otse libisemisrõngaste kaudu. Kasutatakse ka vahelduvvoolu induktsiooni ja alaldeid. Need on tavaliselt suured, näiteks suuremad kui 1 hobujõud jne.
Sünkroonmootorite rakendused
tavaliselt, sünkroonmootorid kasutatakse rakendustes, kus on vaja täpset ja püsivat kiirust. Nende mootorite väikese võimsusega rakendused hõlmavad positsioneerimismasinaid. Neid rakendatakse ka robotis ajamid . Palliveskid, kellad, plaadimängijate plaadimängijad kasutavad ka sünkroonmootoreid. Lisaks neile mootoritele kasutatakse ka servomootoreid ja ajastusmasinaid.
Need mootorid on saadaval murdosa hobuseraua suuruste vahemikus kuni suure võimsusega tööstuslike mõõtmetega. Kasutades suure võimsusega tööstuslikes suurustes, täidavad need mootorid kahte olulist funktsiooni. Üks neist on tõhus vahend vahelduvvoolu energia muundamiseks mehaaniliseks energiaks ja teine on Võimsusteguri korrektsioon . Millise servomootori rakendusega olete kokku puutunud?
