Mazjaudas sinhronie motori
Mazjaudas sinhronie elektromotori (mikromotori), ko izmanto automatizācijas sistēmās, dažādās sadzīves iekārtās, pulksteņos, kamerās u.c.
Lielākā daļa mazjaudas sinhrono elektromotoru atšķiras no parastas veiktspējas mašīnām tikai ar rotora konstrukciju, kurai parasti nav lauka tinuma, pret tiem piespiesti slīdgredzeni un birstes.
Lai radītu griezes momentu, rotors ir izgatavots no cieta magnētiskā sakausējuma, kam seko vienreizēja magnetizācija spēcīgā impulsa magnētiskajā laukā, kā rezultātā stabi pēc tam saglabā atlikušo magnetizāciju.
Ja tiek izmantots mīksts magnētisks materiāls, rotors iegūst īpašu formu, kas nodrošina atšķirīgu magnētisko pretestību tā magnētiskajam kodolam radiālos virzienos.
Iedarbināšanas brīdī sinhronais motors darbojas kā asinhronais motors, un tā sākotnējais griezes moments rodas, pateicoties statora rotējošā magnētiskā lauka mijiedarbībai ar tā inducētajām strāvām īsslēgtā rotora tinumā. Kad motors tiek iedarbināts ierosinātā stāvoklī, rotējošā rotora pastāvīgo magnētu magnētiskais lauks inducē e statora tinumā. utt. v. mainīga frekvence un tas izraisa strāvas, kuru dēļ rodas bremzēšanas moments.
Iegūto griezes momentu uz motora vārpstas nosaka tinuma īssavienojuma un bremzēšanas efekta radīto momentu summa, t.i., kas ir atkarīga no slīdēšanas. Rotora paātrinājuma laikā šis griezes moments sasniedz minimālo vērtību, kurai, pareizi izvēloties palaišanas tinumu, jābūt lielākai par nominālo griezes momentu.
Kad ātrums tuvojas sinhronam, rotors pastāvīgo magnētu lauka mijiedarbības rezultātā ar statora rotējošo magnētisko lauku tiek ievilkts sinhronismā un pēc tam griežas ar sinhronu ātrumu.
Pastāvīgā magnēta sinhronā motora darbība maz atšķiras no sinhronā motora darbības.
Sinhronās pretestības motoriem ir izcils polu rotors, kas izgatavots no mīksta magnētiska materiāla ar dobumiem vai spraugām, tāpēc tā magnētiskā pretestība radiālajos virzienos ir atšķirīga. Dobais rotors sastāv no štancētām elektrotērauda loksnēm, un tam ir īsslēgta palaišanas spole. Ir rotori, kas izgatavoti no cieta feromagnētiska materiāla ar līdzīgiem dobumiem.Sekciju rotors sastāv no elektrotērauda loksnēm, kas atlietas ar alumīniju vai citu diamagnētisku materiālu, kas darbojas kā īssavienojuma tinums.
Kad statora tinums ir ieslēgts, tiek griezts rotējošs magnētiskais lauks un motors ieslēdzas asinhroni. Pabeidzot rotora paātrinājumu līdz sinhronajam ātrumam, reaktīvā griezes momenta iedarbībā radiālo virzienu magnētiskās pretestības atšķirības dēļ tas nonāk sinhronismā un atrodas attiecībā pret statora rotējošo magnētisko lauku tā, ka tā magnētiskā pretestība šim laukam ir vislielākā - mazais.
Parasti tiek ražoti sinhronās pretestības motori ar nominālo jaudu līdz 100 W un dažreiz pat lielāku, ja tie piešķir īpašu nozīmi dizaina vienkāršībai un paaugstinātai uzticamībai. Ar vienādiem izmēriem sinhronās pretestības motoru nominālā jauda ir 2–3 reizes mazāka par pastāvīgo magnētu sinhrono motoru nominālo jaudu, taču tie ir vienkāršāki pēc konstrukcijas, atšķiras ar zemākām izmaksām, to nominālās jaudas koeficients nepārsniedz 0,5 un nominālā efektivitāte ir līdz 0,35 — 0,40.
Histerēzes sinhronajiem motoriem ir cieta magnētiskā sakausējuma rotors ar platu histerēzes ķēde… Lai saglabātu šo dārgo materiālu, rotors ir izgatavots no modulāras konstrukcijas, kurā vārpsta ir piestiprināta pie uzmavas, kas izgatavota no fero- vai diamagnētiska materiāla, un ir pastiprināts ciets vai dobs cilindrs, kas samontēts no plāksnēm, kas pievilktas ar bloķēšanas gredzenu. tas .Cietā magnētiskā sakausējuma izmantošana rotora ražošanā noved pie tā, ka, motoram darbojoties, magnētiskās indukcijas sadales viļņi uz statora un rotora virsmām tiek nobīdīti viens pret otru noteiktā leņķī, t.s. histerēzes leņķis, kas izraisa histerēzes griezes momenta parādīšanos, kas vērsta uz rotora griešanos.
Atšķirība starp pastāvīgo magnētu sinhronajiem motoriem un histerēzes sinhronajiem motoriem ir tāda, ka pirmajā rotors tiek iepriekš magnetizēts spēcīgā impulsa magnētiskajā laukā mašīnas ražošanas laikā, bet otrajā to magnetizē statora rotējošais magnētiskais lauks.
Iedarbinot sinhrono motoru ar histerēzi, papildus galvenajam histerēzes momentam mašīnās ar cietu rotoru rotora magnētiskajā ķēdē virpuļstrāvu dēļ rodas asinhrons griezes moments, kas veicina rotora paātrinājumu, tā iekļūšanu sinhronismā un turpmāka darbība sinhronā ātrumā ar pastāvīgu rotora nobīdi attiecībā pret statora rotējošo magnētisko lauku ar leņķi, ko nosaka mašīnas vārpstas slodze.
Histerēzes sinhronie motori darbojas gan sinhronā, gan asinhronā režīmā, bet pēdējā gadījumā ar zemu slīdēšanu. Sinhronie motori ar histerēzi izceļas ar lielu palaišanas griezes momentu, vienmērīgu iekļūšanu sinhronismā, nelielām strāvas izmaiņām 20–30% robežās, pārejot no tukšgaitas režīma uz īssavienojuma režīmu.
Šiem motoriem ir labāka veiktspēja nekā sinhronajiem pretestības motoriem, tie atšķiras ar dizaina vienkāršību, uzticamību un klusu darbību, maziem izmēriem un mazu svaru.
Īsa tinuma neesamība izraisa rotora svārstības mainīgas slodzes apstākļos, kas izraisa zināmu tā rotācijas nevienmērīgumu, kas ierobežo to iekārtu pielietojuma diapazonu, kuras tiek ražotas ar nominālo jaudu līdz 400 W rūpnieciskām un paaugstinātām frekvencēm. , gan viens, gan dubultā ātrumi.
Histerēzes sinhrono motoru nominālās jaudas koeficients nepārsniedz 0,5, un nominālā efektivitāte sasniedz 0,65.
Ieslēdzot statora tinumu, īssavienoto pagriezienu dēļ starp stabu neekranēto un ekranēto daļu magnētiskajām plūsmām laikā tiek izveidota fāzes nobīde, kas noved pie radošā rotējošā magnētiskā lauka ierosmes. Šis lauks, kas mijiedarbojas ar rotoru, veicina asinhrono un histerēzes griezes momentu parādīšanos, izraisot rotora paātrinājumu, kas, sasniedzot sinhrono ātrumu, reaktīvo un histerēzes griezes momentu ietekmē nonāk sinhronismā un griežas virzienā no neekranēto staba daļu līdz tā ekranētajai daļai, kur pagriežas īssavienojums.
Man ir reversīvie motori, īssavienojuma vietā tiek izmantoti četri tinumi, kas atrodas uz katra sadalītā pola divām daļām, un pieņemtajam rotora griešanās virzienam tiek īsslēgts attiecīgais tinumu pāris.
Reaktīvās histerēzes sinhronajiem motoriem ir salīdzinoši lieli izmēri un svars, to nominālā jauda nepārsniedz 12 μW, tie darbojas ar ļoti zemu jaudas koeficientu, un to nominālā efektivitāte nepārsniedz 0,01.
Sinhronie pakāpju motori kontrolē elektriskos impulsus, kas tiek pārveidoti iestatītā griešanās leņķī, kas tiek īstenoti diskrētā veidā. Tiem ir stators, kura magnētiskajā ķēdē ir divas vai trīs identiskas telpiski pārvietotas spoles, kas virknē savienotas ar elektriskās enerģijas avotu taisnstūrveida impulsu veidā regulējama frekvence. Strāvas impulsu ietekmē statora stabi tiek attiecīgi magnetizēti ar mainīgu polaritāti. Strāvu virziena maiņa statora tinumos noved pie atbilstošas polu magnetizācijas maiņas un jaunas pretējas polaritātes izveidošanas.
Pakāpju motoru izcilais polu rotors var būt aktīvs un reaktīvs. Aktīvajam rotoram ir līdzstrāvas lauka spole, slīdgredzeni un birstes vai pastāvīgo magnētu sistēma ar mainīgu polaritāti, un reaktīvais rotors ir realizēts bez lauka spoles.
Pakāpju motora rotora polu skaits ir uz pusi mazāks nekā statora polu skaits. Katra statora tinumu pārslēgšana pagriež iegūto mašīnas magnētisko lauku un izraisa rotora sinhronu kustību par vienu soli.Rotora griešanās virziens ir atkarīgs no impulsa polaritātes, kas tiek pievadīts attiecīgajam statora tinumam.