Синхронний двигун - це різновид двигуна змінного струму. Двигун змінного струму відноситься до двигуна, який приймає джерело змінного струму як вхідний сигнал і перетворює його на обертальний рух (перетворення електричної енергії в механічну). Основна відмінність між двигуном змінного струму та двигуном постійного струму полягає в тому, що швидкість двигуна постійного струму регулюється його напругою, тоді як швидкість двигуна змінного струму залежить від частоти живлення.
Існує два типи двигунів змінного струму.
команди Linux, які
- Синхронні двигуни
- Асинхронні двигуни (асинхронні двигуни)
Синхронні двигуни
Синхронний двигун відноситься до двигуна змінного струму, який працює на синхронній швидкості. Синхронний двигун в основному складається з двох частин: одна - ротор, а інша - статор. Статор - це нерухома частина, а ротор - рухома частина синхронного двигуна. Синхронний двигун використовує статор, як і асинхронний двигун, для створення обертового магнітного поля (RMF).
Ротор синхронного двигуна складається з котушок постійного магніту, що збуджуються джерелом постійного струму. Коли джерело живлення змінного струму подається на статор, створюється обертове магнітне поле (RMF). Ротор має полюси різної полярності. Коли це магнітне поле ротора взаємодіє з RMF статора, через різну полярність RMF статора та магнітне поле ротора блокується, оскільки RMF рухається з синхронною швидкістю, а ротор починає обертатися з синхронною швидкістю. Тому їх називають синхронними двигунами або двигунами постійної швидкості.
Принцип роботи синхронного двигуна
Синхронний двигун заснований на принципі магнітного блокування. Запуск синхронного двигуна відбувається так само, як і асинхронного двигуна, спочатку збудженого 3-фазним джерелом змінного струму, що подається на статор. Якщо машина досягла максимальної швидкості, що становить 90% її швидкості, на ротор подається джерело постійного струму.
3-фазне джерело приєднане до обмотки якоря, і якір створює обертове магнітне поле, яке обертається з синхронною швидкістю 120f/P. Як тільки ми збуджуємо постійні полюси обмотки поля, створеної джерелом постійного струму, який намагається притягнути протилежний полюс обертових магнітних полюсів. Якщо магнітні полюси притягуються і з’єднуються, ротор продовжує обертатися з синхронною швидкістю.
Де,
f = частота
і p = кількість полюсів
Конструкція синхронного двигуна
Синхронний двигун складається з двох первинних частин; Статор і ротор
Статор:
Статор - це нерухома (нерухома) частина синхронної машини. Статор складається з чавунного сердечника, відомого як ярмо, що забезпечує міцність машини. У синхронному двигуні обмотка якоря розміщена над статором, який відомий як обмотка статора. Сердечник статора складається зі сталевих ламінованих листів, що допомагає зменшити втрати на вихрові струми. Вентиляційні канали розміщені в корпусі машини, стійкому до високих температур. Обмотка пускача є 3-фазною обмоткою, яка збуджується 3-фазною мережею змінного струму.
Ротор:
Ротор - це обертова частина (рухома) синхронної машини. Ротор містить обмотку збудження, яка живиться постійним струмом через контактні кільця. Ротор поділяється на два типи, відомі як помітний полюс і невидимий полюс. Більшість синхронних двигунів використовують конструкцію типу помітних полюсів.
Ротор із помітним полюсом:
Ротор із помітним полюсом має великий діаметр і коротку осьову довжину. Повітряний зазор у роторі з помітним полюсом нерівномірний, і полюси виступають назовні до поверхні ротора. Полюси ламіновані кремнієвою сталлю та несуть обмотку збудження, а поверхні полюсів, як правило, забезпечені прорізами (забезпечують підтримку) для короткозамкнутої обмотки. Демпферні планки замкнуті з обох кінців мідними кільцями. Робота обмотки демпфера в основному забезпечує пусковий момент і обмежує полювання (небажаний шум і вібрацію машини) у синхронному двигуні.
Ротор з невидимим полюсом:
Конструкція ротора з невидимими полюсами є циліндричною, яка містить паралельні прорізи для розміщення обмоток ротора. Пази з’єднані послідовно з контактними кільцями, які збуджуються джерелом постійного струму. Невидимий полюс виготовлений із міцного сталевого матеріалу. Він має дуже малий діаметр і дуже велику коаксіальну довжину з рівномірним повітряним зазором.
Різниця між синхронним двигуном і асинхронним двигуном (асинхронний двигун)
| Так ні | Розмежування власності | Синхронний двигун | Асинхронний двигун |
|---|---|---|---|
| 1. | Визначення | Синхронний двигун відноситься до двигуна змінного струму, який працює на синхронній швидкості. | Він також відомий як асинхронний двигун. Він відноситься до двигуна змінного струму, в якому ротор обертається менше, ніж синхронна швидкість. |
| 2. | Збудження | Це машина з подвійним збудженням. | Це єдина збуджена машина. |
| 3. | Запуск | Він працює на синхронній швидкості, і швидкість не залежить від навантаження. | Він має різні швидкості. Швидкість асинхронного двигуна обернено пропорційна швидкості; при збільшенні навантаження швидкість асинхронного двигуна зменшується. |
| 4. | Операція | Він може працювати з випереджаючим і відстаючим коефіцієнтом потужності, просто змінюючи його збудження. | Він працює лише при затримці коефіцієнта потужності. |
| 5. | Блок живлення | Його крила якоря збуджуються від джерела змінного струму, а його обмотка збудження збуджується від джерела постійного струму. | Його обмотка статора збуджується джерелом змінного струму. |
| 6. | Запуск | Він не запускається самостійно. | Це двигун із самозапуском. |
| 7. | Вартість | Це дорожче порівняно з асинхронним двигуном, що має таку саму напругу та потужність. | Це економічно вигідно порівняно з синхронним двигуном, що має таку ж напругу та вихідну потужність. |
Переваги синхронного двигуна
- Синхронний двигун працює з постійною швидкістю, тобто його швидкість не залежить від навантаження. Наприклад, його використовують у годинниках.
- Робоча частота синхронного двигуна висока.
- Перезбуджений синхронний двигун може розвивати реактивну потужність; отже, він витримує високі навантаження та стабілізує систему.
- Синхронний двигун в основному використовується для керування великими навантаженнями, що вимагає високої потужності на низькій швидкості. Наприклад, млини.
Недоліки синхронного двигуна
- Синхронний двигун потребує окремого джерела постійного струму для збудження ротора, тоді як інший двигун не потребує окремого збудження.
- Це дорого.
- Для збудження ротора потрібні щітки та контактні кільця, тому за рахунок них виникають втрати.
Застосування синхронного двигуна
У цю цифрову епоху синхронний двигун має широке застосування в повсякденному житті. Найпоширенішим застосуванням синхронного двигуна є речі, які потребують постійної швидкості, оскільки частота живлення контролюється точно в короткостроковій і довгостроковій перспективі, наприклад, цифрові та аналогові годинники, магнітофони, вертушки для фонографів тощо.