O dispositivo eo princípio do funcionamento do motor síncrono

O princípio do motor síncrono é de aproximadamenteo mesmo que para um assíncrono. Mas há várias diferenças que são fundamentais na escolha de um motor para um projeto específico. As máquinas assíncronas são amplamente utilizadas na indústria - sua participação chega a 96% do número total de motores elétricos. Mas isso não significa que não haja outros tipos de montagens elétricas.

Diferença de um motor assíncrono

A principal diferença entre uma máquina síncrona éQue a velocidade de rotação da armadura é a mesma que a característica análoga do fluxo magnético. E se um rotor de curto-circuito é usado em motores assíncronos, então nos motores síncronos há um enrolamento de fio, ao qual uma tensão alternada é aplicada. Em alguns projetos, ímãs permanentes são usados. Mas isso torna o motor mais caro.

Se a carga conectada ao rotor for aumentada,Sua velocidade de rotação não será alterada. Esta é uma das principais características deste tipo de máquina. Um pré-requisito é que um campo magnético em movimento deve ter tantos pares de pólos quanto um eletroímã no rotor. Isto é o que garante uma velocidade angular constante de rotação deste elemento do motor. E isso não dependerá do momento ligado a ele.

Construção de motor

O dispositivo e o princípio de operação dos motores síncronos são simples. O design inclui elementos como:

1. A parte estacionária é o estator. Existem três enrolamentos, que são conectados de acordo com o esquema "estrela" ou "triângulo". O estator é montado a partir de chapas de aço eletrotécnicas com alto grau de condutividade.
2. A parte móvel é o rotor. Também tem um enrolamento. Ao trabalhar, a tensão é aplicada.

Existe um interlayer entre o rotor e o estatorar. Assegura o funcionamento normal do motor e permite que o campo magnético opere sem obstruções nos elementos da unidade. O projeto contém rolamentos nos quais o rotor gira, bem como uma caixa de terminais localizada na parte superior do motor.

Como o motor funciona

Em resumo, o princípio do sincronismomotor, como qualquer outro, é converter um tipo de energia em outro. E especificamente - elétrico no mecânico. O motor funciona assim:

1. Os enrolamentos do estator são fornecidos com uma tensão alternada. Cria um campo magnético.
2. Uma tensão alternada também é aplicada aos enrolamentos do rotor, criando um campo. Se ímãs permanentes forem usados, este campo já estará disponível por padrão.
3. Dois campos magnéticos se cruzam,contrabalançar um ao outro - um empurra o outro. Por causa disso, o rotor se move. Ele é instalado em rolamentos de esferas e é capaz de girar livremente, ele só precisa dar um empurrão.

Isso é tudo. Agora resta apenas usar a energia mecânica recebida para os fins necessários. Mas você precisa saber como emitir corretamente um motor síncrono para o modo normal. O princípio de funcionamento é diferente do assíncrono. Portanto, você deve seguir certas regras.

Para isso, o motor é conectado ao equipamento, que deve ser acionado. Geralmente estes são mecanismos que devem funcionar praticamente sem parar - capôs, bombas e assim por diante.

Geradores síncronos

A construção reversa é geradores síncronos. Neles, os processos ocorrem de maneira ligeiramente diferente. O princípio de funcionamento de um gerador síncrono e um motor síncrono é diferente, mas não essencial:

1. O enrolamento do estator não está energizado. Com isso, é removido.
2. Uma tensão alternada é aplicada ao enrolamento do rotor, o que é necessário para criar um campo magnético. O consumo de energia é extremamente pequeno.
3. O rotor de um gerador elétrico é destorcido com a ajuda de um motor a diesel ou a gasolina ou pela força da água e do vento.
4. Em torno do rotor existe um campo magnético que se move. Portanto, a EMF é induzida no enrolamento do estator e a diferença de potencial aparece nas extremidades.

Mas em qualquer caso, é necessário estabilizartensão na saída do grupo gerador. Para fazer isso, é suficiente fornecer o enrolamento do rotor da fonte, cuja voltagem é constante e não muda quando a velocidade de rotação flutua.

Pólos de enrolamento do motor

Há ímãs permanentes ou elétricos no design do rotor. Eles geralmente são chamados de pólos. Em máquinas síncronas (motores e geradores), os indutores podem ser de dois tipos:

1. É um campo elétrico.
2. Eles estão implicitamente polarizados.

Eles diferem apenas em mútuoo arranjo dos pólos. Para reduzir a resistência do campo magnético, bem como melhorar as condições para a penetração do fluxo, são utilizados núcleos de ferromagnetos.

Estes elementos estão localizados tanto no rotor quanto noestator. Somente aço de classe elétrica é usado para fabricação. Há muito silício nele. Esta é uma característica distintiva deste tipo de metal. Isto torna possível reduzir substancialmente as correntes parasitas, para aumentar a resistência elétrica do núcleo.

Impacto de pólos

A base do desenho e princípio de operaçãomotores síncronos é para garantir o efeito de pares de pólos do rotor e estator uns sobre os outros. Para garantir a operação, é necessário acelerar o indutor a uma determinada velocidade. É igual àquele com o qual o campo magnético do estator gira. Isto é o que permite garantir o funcionamento normal no modo síncrono. No momento em que o start-up ocorre, os campos magnéticos do estator e do rotor se cruzam. Isso é chamado de "entrada de sincronização". O rotor começa a girar a uma velocidade semelhante à do campo magnético do estator.

Iniciando motores do tipo síncrono

A coisa mais difícil em um motor síncrono éseu lançamento. É por isso que é usado extremamente raramente. Afinal, o design é complicado pelo sistema de lançamento. Por muito tempo o trabalho do motor síncrono dependia da aceleração assíncrona, mecanicamente conectada a ele. O que isso significa? O segundo tipo de motor (assíncrono) tornou possível acelerar o rotor da máquina síncrona para uma frequência subsíncrona. Dispositivos assíncronos convencionais não requerem dispositivos especiais para partida, basta aplicar a tensão de operação aos enrolamentos do estator.

Depois do requeridovelocidade, o motor de aceleração dispara. Campos magnéticos que interagem em um motor elétrico, eles mesmos o trazem para funcionar de modo síncrono. Para acelerar, você precisa de outro mecanismo. Sua potência deve ser de 10 a 15% da mesma característica de uma máquina síncrona. Se você quiser colocar 1 kW motor elétrico no modo, será necessário um motor de 100 watts. Isso é o bastante para que a máquina possa trabalhar tanto no modo inativo quanto com uma leve carga no eixo.

Um método de overclock mais moderno

O custo de tal carro acabou sendo muito maior. Portanto, é mais simples usar um motor assíncrono convencional, embora com muitos inconvenientes. Mas foi seu princípio de trabalho que foi usado para reduzir o tamanho e o custo de toda a instalação. Com a ajuda de um reostato, os enrolamentos são fechados no rotor. Como resultado, o motor se torna assíncrono. E é muito mais fácil de executar - apenas coloca a voltagem nos enrolamentos do estator.

Durante a saída para a velocidade subsíncronao balanço do rotor é possível. Mas isso não acontece devido ao trabalho de seu enrolamento. Pelo contrário, age como um tranqüilizante. Uma vez que a velocidade de rotação é suficiente, uma voltagem constante é aplicada ao enrolamento do indutor. O motor é enviado em modo síncrono. Mas este método só pode ser implementado se forem utilizados motores com enrolamento no rotor. Se você usar um imã permanente, terá que instalar um motor de aceleração adicional.

Vantagens e desvantagens dos motores síncronos

A principal vantagem (se comparado commáquinas assíncronas) - devido ao fornecimento independente do enrolamento do rotor, as unidades também podem operar com um alto fator de potência. Também é possível alocar tais vantagens, como:

1. A corrente consumida pelo motor elétrico diminui, a eficiência aumenta. Se comparado com um motor assíncrono, essas características da máquina síncrona são melhores.
2. O torque é diretamente proporcional à tensãofonte de alimentação. Portanto, mesmo que a tensão na rede diminua, a capacidade de carga é muito maior do que a das máquinas assíncronas. A confiabilidade de dispositivos deste tipo é muito maior.

Mas há uma grande desvantagem - um complexoconstrução. Portanto, na produção e custos de reparos subseqüentes será maior. Além disso, a fonte de alimentação do enrolamento do rotor requer necessariamente a presença de uma fonte de corrente contínua. E a velocidade do rotor pode ser regulada apenas com a ajuda de conversores - seu custo é muito alto. Portanto, motores síncronos são usados ​​onde não há necessidade de ligar e desligar a unidade com freqüência.