Синхронні двигуни змінного струму Схема, опис

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Електрику

Електродвигуни. Синхронні двигуни змінного струму Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електродвигуни

Синхронним двигуном називається конструкція, в якій (на відміну від асинхронного двигуна) частота обертання стала при різних навантаженнях.

Склад двигуна

Синхронні двигуни знаходять застосування для приводу машин постійної швидкості (насоси, компресори, вентилятори). У статорі синхронного електродвигуна розміщується обмотка, що підключається до мережі трифазного струму і утворює магнітне поле, що обертається. Ротор двигуна складається з осердя з обмоткою збудження.

Обмотка збудження через кільця контакту підключається до джерела постійного струму. Струм обмотки збудження створює магнітне поле, що намагнічує ротор. Ротори синхронних машин можуть бути явно полюсними (з явно вираженими полюсами) та неявно полюсними (з неявно вираженими полюсами).

На рис. 16.13 а зображений сердечник 1 явнополюсного ротора з виступаючими полюсами. На полюсах розміщені котушки збудження 2. На рис. 16.13 б зображений неявнополюсний ротор, що являє собою феромагнітний циліндр 1. На поверхні ротора в осьовому напрямків фрезерують пази, в які укладають обмотку збудження 2.

Синхронні двигуни змінного струму
Мал. 16.13. Види сердечників синхронних електродвигунів: а - осердя явнополюсного ротора; б - неявнополюсний ротор

Принцип роботи

Розглянемо принцип роботи синхронного двигуна за рис. 16.14.

Синхронні двигуни змінного струму
Рис. 16.14. Модель роботи синхронного двигуна

Магнітне поле статора, що обертається, представимо у вигляді магніту 1. Намагнічений ротор зобразимо у вигляді магніту 2. Повернемо магніт 1 на кут а. Північний магнітний полюс магніту 1 притягне південний полюс магніту 2, а південний полюс магніту 1 - північний полюс магніту 2. Магніт 2 повернеться на такий самий кут α. Повертатимемо магніт 1. Магніт 2 буде обертатися разом з магнітом 1, причому частоти обертання обох магнітів будуть однаковими, синхронними: n₂ = ні₁.

Синхронний двигун, на роторі якого відсутня обмотка збудження, називається синхронним реактивним двигуном.

Ротор синхронного реактивного двигуна виготовляється з феромагнітного матеріалу та повинен мати явно виражені полюси. Магнітне поле статора, що обертається, намагнічує ротор. Явнополюсний ротор має різні магнітні опори по поздовжній і поперечній осях полюса. Силові лінії магнітного поля статора згинаються, прагнучи пройти шляхом з меншим магнітним опором.

Деформація магнітного поля викликає внаслідок пружних властивостей силових ліній реактивний момент, що обертає ротор синхронно з полем статора. Якщо до ротора, що обертається, прикласти гальмівний момент, вісь магнітного поля ротора повернеться на кут щодо осі магнітного поля статора.

Зі збільшенням навантаження цей кут зростає. Якщо навантаження перевищить деяке допустиме значення, двигун зупиниться, випаде із синхронізму. У синхронних двигунів відсутній пусковий момент. Це тим, що електромагнітний крутний момент, що впливає на нерухомий ротор, змінює свій напрямок двічі за період Т змінного струму. Через свою інерційність ротор не встигає рушити з місця і розвинути необхідну кількість обертів. В даний час застосовується асинхронний запуск синхронного двигуна. У пазах полюсів ротора укладається додаткова короткозамкнена обмотка.

Крутне магнітне поле статора індукує в короткозамкненій пусковій обмотці вихрові струми. При взаємодії цих струмів з магнітним полем статора утворюється асинхронний електромагнітний момент, що приводить в обертання ротор. Коли частота обертання ротора наближається до частоти обертання статорного поля, двигун втягується в синхронізм і обертається із синхронною швидкістю. Короткозамкнена обмотка не переміщається щодо поля, вихрові струми не індуктуються, асинхронний пусковий момент стає рівним нулю.

Автор: Корякін-Черняк С.Л.

Дивіться інші статті розділу Електродвигуни.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Танталова інновація для вдосконалення термоядерних реакторів 20.12.2023

Інженери Університету Вісконсін-Медісон із США представили інноваційний метод облицювання внутрішніх стінок термоядерного реактора з використанням танталу. Пропонована технологія покликана зробити реактор компактнішим, а також полегшити процеси обслуговування та ремонту.

Нове технологічне досягнення в галузі облицювання термоядерних реакторів відкриває перспективи для більш ефективного та компактного використання цієї енергетичної технології. Подібні інновації роблять важливий внесок у розвиток екологічно чистих та стійких джерел енергії, але також наголошують на важливості подальших досліджень у галузі термоядерної енергетики.

Унікальність методу полягає у застосуванні холодного розпилення танталу (металу, стійкого до високих температур) на поверхню нержавіючої сталі. Матеріал, нанесений таким чином, здатний затримувати більше частинок водню, що знижує розмір термоядерного пристрою.

Через те, що іонізовані частинки водню іноді виходять із плазми та нейтралізуються, частина енергії втрачається. Тому створення високопроникної поверхні стін реактора відіграє важливу роль.

Процес створення покриття з використанням холодного розпилення танталу аналогічний до застосування балончика з фарбою. Частинки з балончика суперсонічно прямують на поверхню, сплющуються при ударі, покриваючи всю поверхню та зберігаючи нанорозмірні межі між частинками. Ці мікроскопічні межі виявляються ефективними у захопленні частинок водню.

Дослідники планують застосувати свій новий матеріал у встановленні WHAM. Експериментальний пристрій, що будується неподалік Медісона, штат Вісконсін, стане прототипом майбутньої термоядерної електростанції нового покоління, яку розробляє компанія Realta Fusion, яка є підрозділом UW-Madison. Експеримент WHAM проводиться у Лабораторії фізичних наук у співпраці між Університетом Медісона, Массачусетським технологічним інститутом та компанією Commonwealth Fusion Systems.

Інші цікаві новини:

▪ Світлодіодний дисплей Mitsubishi Electric для центрів керування

▪ Акумулятори з бетону

▪ Нове покоління інтерфейсу пам'яті OctaBus

▪ Космічний апарат NASA зміг витримати вибух на Сонці

▪ Повнокадрова 42-Мп камера Sony a99 II

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Будинок, присадибне господарство, хобі. Добірка статей

▪ стаття Ніщо не нове під місяцем. Крилатий вислів

▪ стаття Яке метро найдовше? Детальна відповідь

▪ стаття Коректор. Посадова інструкція

▪ стаття PS/2 to Serial (COM) Mouse Adapter. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Індикатор порядку чергування фаз. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт