În sistemele electrice, folosim fie în industrii, centrale electrice sau nevoile casnice, motoarele și generatoarele au devenit un lucru obișnuit. Odată cu cererea de sisteme eficiente din punct de vedere energetic și cu consum redus de energie, se vede invenția de noi modele ale acestor dispozitive electrice. Factorul de bază de calcul pentru funcționarea fiabilă a motoarelor și generatoarelor este Factor de putere . Este raportul dintre puterea aplicată și puterea necesară. De obicei, puterea totală consumată în industrii și fabrici este calculată pe baza factorului de putere. Deci, factorul de putere ar trebui să fie întotdeauna menținut la unitate. Dar, din cauza creșterii puterii reactive în aceste dispozitive, factorul de putere scade. Pentru a menține factorul de putere la unitate sunt introduse multe metode. Conceptul de motor sincron este unul dintre ele.

Ce este motorul sincron?

Definiția motorului sincron afirmă că „An Motor AC în care la starea de echilibru, rotația arborelui este sincronizată cu frecvența curentului aplicat ”. Motorul sincron funcționează ca motor de curent alternativ, dar aici numărul total de rotații efectuate de arbore este egal cu multiplul întreg al frecvenței curentului aplicat.

Motor sincron

Motorul sincron nu se bazează pe curentul de inducție pentru funcționare. La aceste motoare, spre deosebire de motorul cu inducție, sunt prezenți electro-magneți c.a. statul r , care produce un câmp magnetic rotativ. Aici rotorul are un magnet permanent care se sincronizează cu câmpul magnetic rotativ și se rotește sincron cu frecvența curentului aplicat acestuia.

“schemele de cablare a comutatorului bidirecțional ”

Proiectare sincronă a motorului

Statorul și rotorul sunt componentele principale a motorului sincron. Aici cadrul statorului are o placă de înfășurare pe care sunt atașate tastele și nervurile circumferențiale. Picioarele, suporturile de cadru sunt utilizate pentru a sprijini mașina. Pentru a excita înfășurările de câmp cu DC, se folosesc inele de alunecare și perii.

Rotoarele cilindrice și rotunde sunt utilizate pentru aplicarea cu 6 poli. Rotoarele stalpante sunt utilizate atunci când este necesară o cantitate mai mare de poli. Construcția motorului sincron și a alternatorului sincron sunt similare.

Principiul de lucru al motorului sincron

Funcționarea motoarelor sincrone depinde de interacțiunea câmpului magnetic al statorului cu câmpul magnetic al rotorului. Statorul conține înfășurări trifazate și este alimentat cu putere trifazată. Astfel, înfășurarea statorului produce un câmp magnetic rotativ în 3 faze. Alimentarea cu curent continuu este dată rotorului.

Rotorul intră în câmpul magnetic rotativ produs de înfășurarea statorului și se rotește sincronizat. Acum viteza motorului depinde de frecvența curentului furnizat.

Viteza motorului sincron este controlată de frecvența curentului aplicat. Viteza unui motor sincron poate fi calculată ca

Ns = 60f / P = 120f / p

unde, f = frecvența curentului alternativ (Hz)
p = numărul total de poli pe fază
P = numărul total de perechi de poli pe fază.

Dacă se aplică o sarcină mai mare decât sarcina de avarie, motorul se desincronizează. Înfășurarea statorului cu 3 faze oferă avantajul determinării direcției de rotație. În cazul înfășurării monofazate, nu este posibilă derivarea direcției de rotație, iar motorul poate porni în oricare dintre direcții. Pentru a controla direcția de rotație în aceste motoare sincrone, sunt necesare aranjamente de pornire.

Metode de pornire ale motorului sincron

Momentul de inerție al rotorului oprește motoarele sincrone de dimensiuni mari de la auto-pornire. Din cauza acestei inerții a rotorului, nu este posibil ca un rotor să se sincronizeze cu câmpul magnetic al statorului la puterea instanței. Deci, este necesar un mecanism suplimentar pentru a ajuta sincronizarea rotorului.

Înfășurarea prin inducție este inclusă în motoarele mari care generează un cuplu suficient necesar pentru accelerație. Pentru motoarele foarte mari, pentru a accelera mașina descărcată, se folosește motor ponei. Schimbând frecvența curentului statorului, motoarele acționate electronic pot accelera chiar și de la viteza zero.

Pentru motoarele foarte mici, când momentul de inerție al rotorului și sarcina mecanică sunt de dorit de mici, ele pot porni fără nicio metodă de pornire.

Tipuri de motor sincron

În funcție de metoda de magnetizare a rotorului, există două tipuri de motoare sincrone -

Neexcitat.
Curent continuu Excitat.

Motor neexcitat

În aceste motoare, rotorul este magnetizat de câmpul statorului extern. Rotorul conține un câmp magnetic constant. Pentru fabricarea rotorului se folosește oțel cu înaltă retenție, cum ar fi oțelul cobalt. Acestea sunt clasificate ca motoare cu magnet permanent, reticență și histerezis.

La motoarele sincrone cu magnet permanent, un magnet permanent este utilizat împreună cu oțelul pentru proiectarea rotorului. Au un câmp magnetic constant în rotor, astfel încât înfășurarea prin inducție nu poate fi utilizată pentru pornire. Fiind folosit ca motoare de ridicare fără angrenaje.

Motor sincron cu magnet permanent

“Schema de cablare a comutatorului cu 2 ganguri ”

În motorul de reluctanță, rotorul este format din turnare din oțel cu stâlpi proeminenți proeminenți. Pentru a minimiza valurile cuplului, stâlpii rotorului sunt mai mici decât stâlpii. Conține înfășurarea cușcă de veveriță pentru a asigura cuplul de pornire a rotorului. Folosit în aplicații de instrumentare.
Motoarele de histerezis sunt motoare cu pornire automată. Aici rotorul este un cilindru neted format din oțel cobalt dur magnetic cu coercitivitate ridicată. Aceste motoare sunt scumpe și sunt utilizate acolo unde este necesară o viteză constantă precisă. Utilizat în general ca servomotoare.

Motor curent excitat de curent continuu

Aici rotorul este excitat folosind curentul continuu furnizat direct prin inele de alunecare. Se utilizează, de asemenea, inducție de curent alternativ și redresoare. Acestea sunt de obicei de dimensiuni mari, cum ar fi mai mari de 1 cai etc.

Motor curent excitat de curent continuu

Aplicații ale motoarelor sincrone

de obicei, motoare sincrone sunt utilizate pentru aplicații în care este necesară o viteză precisă și constantă. Aplicațiile de putere redusă ale acestor motoare includ mașini de poziționare. Acestea sunt aplicate și în robot actuatoare . Frezele cu bile, ceasurile, platanele rotative pentru discuri folosesc și motoarele sincrone. Pe lângă aceste motoare sunt utilizate și ca servomotoare și mașini de sincronizare.

Aceste motoare sunt disponibile într-o gamă fracționată de dimensiuni potcoavă până la o gamă de dimensiuni industriale de mare putere. Deși sunt utilizate în dimensiuni industriale de mare putere, aceste motoare îndeplinesc două funcții importante. Unul este un mijloc eficient de a transforma energia de curent alternativ în energie mecanică, iar celălalt este Corecția factorului de putere . Cu ce aplicație de servomotor ați întâlnit?