Kis teljesítményű szinkron motorok

Automatizálási rendszerekben használt kis teljesítményű szinkron villanymotorok (mikromotorok), különféle háztartási gépek, órák, kamerák stb.

A legtöbb kis teljesítményű szinkron villanymotor csak a forgórész kialakításában különbözik a normál teljesítményű gépektől, amelyek általában nem rendelkeznek terepi tekercseléssel, csúszógyűrűkkel és kefékkel.

A forgatónyomaték generálásához a forgórész kemény mágneses ötvözetből készül, amelyet egyszeri mágnesezés követ erős pulzáló mágneses térben, aminek eredményeként a pólusok ezt követően megtartják a maradék mágnesezettséget.

Ha lágy mágneses anyagot használnak, a forgórész speciális formát kap, amely sugárirányban eltérő mágneses ellenállást biztosít a mágneses mag számára.

Az állandó mágneses szinkronmotorok hengeres, domború pólusú, kemény mágneses ötvözetből készült rotorral és mókuskerekes indítótekerccsel rendelkeznek.

Indításkor a szinkronmotor indukciós motorként működik, kezdeti nyomatéka az állórész forgó mágneses tere és az általa indukált áramok kölcsönhatása következtében jön létre a rövidre zárt forgórész tekercsében. Amikor a motort gerjesztett állapotban indítjuk, a forgó rotor állandó mágneseinek mágneses tere e-t indukál az állórész tekercsében. stb. v. változó frekvencia és ez áramokat okoz, amelyek miatt fékezőnyomaték lép fel.

A motor tengelyén keletkező nyomatékot a tekercselés rövidzárlatából és a fékezőhatásból adódó nyomatékok összege határozza meg, azaz ami a csúszástól függ. A forgórész gyorsulásakor ez a nyomaték elér egy minimális értéket, amely az indító tekercs helyes megválasztásával nagyobb kell legyen, mint a névleges nyomaték.

Amikor a fordulatszám közeledik a szinkronhoz, a forgórész az állandó mágnesek mezőjének az állórész forgó mágneses terével való kölcsönhatása következtében szinkronba húzódik, majd szinkron fordulatszámmal forog.

Az állandó mágneses szinkronmotor működése alig különbözik a tekercselt szinkronmotorokétól.

A szinkron ellenállású motorok lágy mágneses anyagból készült, kiugró pólusú rotorral rendelkeznek, üregekkel vagy hasítékokkal, így a mágneses ellenállása radiális irányban eltérő. Az üreges forgórész elektromos acél sajtolt lemezekből áll, és rövidre zárt indítótekerccsel rendelkezik. Vannak szilárd ferromágneses anyagból készült rotorok, hasonló üregekkel.A szekcionált forgórész elektromos acéllemezekből áll, alumíniummal vagy más diamágneses anyaggal öntve, amely rövidzárlati tekercsként működik.

Az állórész tekercsének bekapcsolásakor egy forgó mágneses mező pörög, és a motor aszinkron módon indul. A forgórész szinkron fordulatszámra való gyorsításának befejezése után a radiális irányú mágneses ellenállás különbségéből adódó reaktív nyomaték hatására szinkronba kerül, és az állórész forgó mágneses teréhez képest helyezkedik el úgy, hogy ennek a mezőnek a mágneses ellenállása a legnagyobb - a kicsi.

Általában a szinkronellenállású motorokat 100 W-ig terjedő névleges teljesítménnyel gyártják, és néha még nagyobb névleges teljesítménnyel, ha különös jelentőséget tulajdonítanak a tervezés egyszerűségének és a fokozott megbízhatóságnak. Azonos méretű szinkron ellenállású motorok névleges teljesítménye 2-3-szor kisebb, mint az állandó mágneses szinkronmotorok névleges teljesítménye, de egyszerűbb felépítésűek, alacsonyabb költséggel különböznek egymástól, névleges teljesítménytényezőjük nem haladja meg a 0,5-öt és a névleges hatásfoka 0,35 — 0,40.

A hiszterézis szinkronmotorok kemény mágneses ötvözetből készült rotorral rendelkeznek, széles körrel hiszterézis áramkör… Ennek a drága anyagnak a kímélése érdekében a forgórész moduláris felépítésű, amelyben a tengely egy ferro- vagy diamágneses anyagból készült hüvelyre van rögzítve, és egy megerősített tömör vagy üreges henger, amelyet zárógyűrűvel megfeszített lemezekből állítanak össze. azt .A kemény mágneses ötvözet használata a forgórész gyártásához oda vezet, hogy a motor járása közben az állórész és a forgórész felületén a mágneses indukciós eloszlási hullámok egymáshoz képest bizonyos szögben eltolódnak, ún. a hiszterézis szöge, amely a rotor forgására irányuló hiszterézis nyomaték megjelenését idézi elő.

Az állandó mágneses szinkronmotorok és a hiszterézis szinkronmotorok között az a különbség, hogy az előbbieknél a forgórész a gépi gyártás során erős impulzusos mágneses térben előmágnesezett, utóbbinál pedig az állórész forgó mágneses tere.

A szinkronmotor hiszterézissel történő indításakor a szilárd rotorral rendelkező gépekben a fő hiszterézis nyomaték mellett aszinkron nyomaték lép fel a forgórész mágneses áramkörében lévő örvényáramok miatt, ami hozzájárul a forgórész gyorsulásához, szinkronba lépéséhez és további működés szinkron fordulatszámmal, a forgórész állandó elmozdulásával az állórész forgó mágneses teréhez képest a gép tengelyének terhelése által meghatározott szögben.

A hiszterézis szinkronmotorok szinkron és aszinkron üzemmódban is működnek, de az utóbbi esetben alacsony szliptel. A hiszterézissel rendelkező szinkronmotorokat nagy indítónyomaték, zökkenőmentes szinkronbelépés, enyhe áramváltozás 20-30% -on belül jellemzi az alapjárati üzemmódból a rövidzárlati módba való átmenet során.

Ezek a motorok jobb teljesítményt nyújtanak, mint a szinkron reluktancia motorok, a tervezés egyszerűsége, a megbízhatóság és a csendes működés, a kis méret és a kis tömeg jellemzi őket.

A rövid tekercselés hiánya a forgórész oszcillációját okozza változó terhelés mellett, ami bizonyos forgási egyenetlenségekhez vezet, ami korlátozza a legfeljebb 400 W névleges teljesítménnyel gyártott gépek alkalmazási körét ipari és emelt frekvenciákon. , egyszeres és dupla sebességű.

A hiszterézis szinkronmotorok névleges teljesítménytényezője nem haladja meg a 0,5-et, a névleges hatásfoka pedig eléri a 0,65-öt.

A reluktancia hiszterézis szinkronmotorok kiálló pólusú állórésze egy mágneses magon helyezkedik el, amely két szimmetrikus elektromos acéllemez kötegből van összeállítva, és a tekercs keretén belül egy csatlakozás található. A mágneses áramkörnek két pólusa van, amelyeket egy hosszanti horonnyal egyenlő részre vágnak, és az egyiken mindegyik póluson rövidre zárt menetek találhatók. Ezek között a kettéosztott pólusok között több, edzett mágneses keményacélból készült vékony áthidalt gyűrűből álló forgórész található, amely egy hajtóműhöz csatlakoztatott tárcsára van felszerelve, amely percenként néhány száz vagy néhány tíz fordulatszámra csökkenti a kimenő tengely fordulatszámát.

Az állórész tekercsének bekapcsolásakor a rövidre zárt fordulatok miatt a pólusok árnyékolatlan és árnyékolt részének mágneses fluxusai között időben fáziseltolódás jön létre, amely a keletkező forgó mágneses tér gerjesztéséhez vezet. Ez a rotorral kölcsönhatásba lépő mező hozzájárul az aszinkron és hiszterézis nyomatékok megjelenéséhez, ami a forgórész felgyorsulását idézi elő, amely a szinkron fordulatszám elérésekor a reaktív és hiszterézis nyomatékok hatására szinkronba lép és a forgórész irányába forog. az oszlop árnyékolatlan részét az árnyékolt részhez, ahol a rövidzárlat elfordul.

Reverzibilis motorjaim vannak, a zárlat helyett négy tekercs van használatban, amelyek minden osztott pólus két részén találhatók, és a forgórész elfogadott forgásirányához a megfelelő tekercspárt rövidre zárják.

A reaktív hiszterézis szinkronmotorok viszonylag nagy méretekkel és tömeggel rendelkeznek, névleges teljesítményük nem haladja meg a 12 μW-ot, nagyon alacsony teljesítménytényezővel üzemelnek, névleges hatásfoka nem haladja meg a 0,01-et.

A szinkron léptetőmotorok vezérlik az elektromos impulzusokat meghatározott forgásszöggé alakítják, diszkrét módon megvalósítva. Van egy állórészük, amelynek mágneses áramkörén két vagy három egyforma, térben eltolt tekercs van sorba kapcsolva egy elektromos energiaforrással. téglalap alakú impulzusok formájában állítható frekvencia. Áramimpulzusok hatására az állórész pólusai változó polaritással mágneseződnek. Az állórész tekercseiben az áramok irányának változása a pólusok mágnesezettségének megfelelő megfordulásához és új ellentétes polaritás kialakulásához vezet.

A léptetőmotorok kiemelkedő pólusú forgórésze lehet aktív és reaktív. Az aktív rotor egyenáramú mezőtekerccsel, csúszógyűrűkkel és kefékkel vagy váltakozó polaritású állandó mágnesekkel rendelkezik, a reaktív rotor pedig terepi tekercs nélkül valósul meg.

A léptetőmotor forgórészén lévő pólusok száma fele az állórész pólusainak számának. Az állórész tekercseinek minden egyes kapcsolása elforgatja a gép keletkező mágneses terét, és a forgórész egy lépéssel szinkron mozgását okozza.A forgórész forgásiránya a megfelelő állórész tekercsére adott impulzus polaritásától függ.

Olvassa el még: Selsyns: cél, eszköz, cselekvési elv