תוכן מוטורי סינכרוני

מנועים סינכרוניים הם מנוע AC נפוץ כמו מנועי אינדוקציה. המאפיינים הם: במהלך הפעלה במצב יציב, יש קשר קבוע בין מהירות הרוטור לתדר הרשת n=ns=60f/p, ו-ns הופכת למהירות הסינכרונית. אם תדירות הרשת נשארת ללא שינוי, מהירות המנוע הסינכרוני קבועה במצב יציב ואין לה שום קשר לגודל העומס. מנועים סינכרוניים מחולקים לגנראטורים סינכרוניים ולמנועים סינכרוניים. מכונות ה-AC בתחנות כוח מודרניות הן בעיקר מנועים סינכרוניים.
עקרון עבודה
הקמת השדה המגנטי הראשי: פיתול העירור מועבר עם זרם עירור DC ליצירת שדה מגנטי עירור בעל קוטביות מתחלפת, כלומר לביסוס השדה המגנטי הראשי.
מוליך נושא זרם: פיתול האבזור הסימטרי התלת פאזי פועל כמתפתל כוח והופך לנושא של הפוטנציאל המושרה או הזרם המושרה.
תנועת חיתוך: המניע העיקרי גורר את הרוטור להסתובב (מכניס אנרגיה מכנית למנוע), והשדה המגנטי של העירור עם קוטביות מתחלפת מסתובב עם הציר וחותך את פיתולי הסטטור של כל שלב ברצף (שווה ערך למוליך הפיתול חיתוך השדה המגנטי של העירור לאחור). [2]
יצירת פוטנציאל חילופין: בשל תנועת החיתוך היחסית בין פיתול האבזור לשדה המגנטי הראשי, יושר פוטנציאל חילופין סימטרי תלת פאזי עם שינויים מחזוריים בגודל ובכיוון בפיתול הארמטור. ניתן לספק את ספק הכוח AC דרך חוט ההובלה.
חילופין וסימטריה: עקב הקוטביות המתחלפת של השדה המגנטי המסתובב, הקוטביות של הפוטנציאל המושרה מתחלפת; בשל הסימטריה של פיתול האבזור, הסימטריה התלת-פאזית של הפוטנציאל המושרה מובטחת. [2]
I. מנוע AC סינכרוני
מנוע סינכרוני AC הוא מנוע הנעה במהירות קבועה. מהירות הרוטור שלו שומרת על קשר פרופורציונלי קבוע עם תדר אספקת החשמל. הוא נמצא בשימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים, ציוד משרדי מודרני, מכונות טקסטיל וכו '.
II. מנוע סינכרוני מגנט קבוע
מנוע סינכרוני מגנט קבוע שייך למנוע סינכרוני מגנט קבוע להתחלה אסינכרונית. מערכת השדה המגנטי שלה מורכבת ממגנט קבוע אחד או יותר. לרוב מותקן עם עמודי מגנט קבועים לפי מספר העמודים הנדרש ברוטור הכלוב העשויים מיציקת אלומיניום או מוטות נחושת. מבנה הסטטור דומה לזה של מנוע אסינכרוני.
כאשר מתפתל הסטטור מחובר לאספקת החשמל, המנוע מתחיל להסתובב על פי עקרון המנוע האסינכרוני. כאשר הוא מאיץ למהירות הסינכרונית, המומנט האלקטרומגנטי הסינכרוני שנוצר על ידי השדה המגנטי הקבוע של הרוטור והשדה המגנטי של הסטטור (המומנט האלקטרומגנטי שנוצר על ידי השדה המגנטי הקבוע של הרוטור ומומנט הסרבנות שנוצר על ידי השדה המגנטי של הסטטור) מושך את הרוטור לסנכרון, והמנוע נכנס לפעולה סינכרונית.
מנוע סינכרוני סריגה מנוע סינכרוני סריג, המכונה גם מנוע סינכרוני תגובה, הוא מנוע סינכרוני המשתמש בחוסר רצונות של ציר הריבוע והציר הישיר של הרוטור כדי ליצור מומנט סריגה. הסטטור שלו דומה למבנה הסטטור של המנוע האסינכרוני, אך מבנה הרוטור שונה.
3. מנוע סינכרוני חוסר רצון
התפתח מהמנוע האסינכרוני של הכלוב, על מנת לאפשר למנוע ליצור מומנט התנעה אסינכרוני, הרוטור מצויד גם בפיתול אלומיניום יצוק לכלוב. הרוטור מסופק בחריצי תגובה התואמים למספר קטבי הסטטור (משתמשים רק בחלק הקוטב הבולט, ללא פיתול עירור ומגנט קבוע) ליצירת מומנט סינכרוני של חוסר רצון. על פי המבנים השונים של חריצי התגובה על הרוטור, ניתן לחלק אותו לרוטור תגובה פנימי, רוטור תגובה חיצוני ורוטור תגובה פנימית וחיצונית. ביניהם, חריץ התגובה של רוטור התגובה החיצוני נפתח על המעגל החיצוני של הרוטור, כך שמרווח האוויר בכיוון הציר הישיר וציר הריבוע אינו שווה. לרוטור התגובה הפנימי יש חריצים בפנים, החוסמים את השטף המגנטי בכיוון ציר המרובע ומגדילים את ההתנגדות המגנטית. רוטור התגובה הפנימי והחיצוני משלב את המאפיינים המבניים של שני הרוטורים הנ"ל, וההבדל בין הציר הישיר לציר המרובע הוא גדול, מה שהופך את הספק המנוע לגדול יותר. מנועים סינכרוניים סריגה מחולקים גם לסוג פעולת קבלים חד פאזיים, סוג התחלה של קבלים חד פאזיים, סוג קבלים דו-פאזיים חד פאזיים וסוגים אחרים.
4. מנוע סינכרוני היסטרזיס
המנוע הסינכרוני ההיסטרזי הוא מנוע סינכרוני המשתמש בחומרי היסטרזה ליצירת מומנט היסטרזה. הוא מחולק למנוע סינכרוני היסטרזיס רוטור פנימי, מנוע סינכרוני היסטרזיס רוטור חיצוני ומנוע סינכרוני היסטרזית קוטב מוצל חד פאזי.
מבנה הרוטור של המנוע הסינכרוני בהיסטרזיס הרוטור הפנימי הוא סוג מוט נסתר, המראה הוא גליל חלק, אין פיתול על הרוטור, אך יש שכבה אפקטיבית טבעתית העשויה מחומר היסטרזה על המעגל החיצוני של הליבה.
לאחר חיבור סליל הסטטור לאספקת החשמל, השדה המגנטי המסתובב שנוצר גורם לרוטור ההיסטרזיס לייצר מומנט אסינכרוני ולהתחיל להסתובב, ולאחר מכן נכנס אוטומטית למצב הפעולה הסינכרוני. כאשר המנוע פועל באופן אסינכרוני, השדה המגנטי המסתובב של הסטטור ממגנט שוב ​​ושוב את הרוטור בתדר ההחלקה; בעת ריצה סינכרונית, חומר ההיסטרזיס על הרוטור ממוגנט ומופיעים קטבים מגנטיים קבועים, ובכך יוצרים מומנט סינכרוני. המתנע הרך משתמש בתיריסטור תלת פאזי אנטי מקביל כמווסת מתח, המחובר בין ספק הכוח לסטאטור המנוע. מעגל זה הוא כמו מעגל מיישר גשר תלת פאזי בשליטה מלאה. כאשר משתמשים בסטרטר הרך להפעלת המנוע, מתח המוצא של התיריסטור עולה בהדרגה, והמנוע מאיץ בהדרגה עד שהתיריסטור מופעל במלואו. המנוע פועל על המאפיינים המכניים של המתח המדורג, משיג התנעה חלקה, הפחתת זרם ההתנעה והימנעות מהתחלת זרם יתר. כאשר המנוע מגיע למהירות הנקובת, תהליך ההתנעה מסתיים, והמתנע הרך מחליף אוטומטית את התיריסטור שהשלים את המשימה במגע המעקף כדי לספק את המתח המדורג לפעולה רגילה של המנוע, כדי להפחית את אובדן החום של התיריסטור, להאריך את חיי השירות של המתנע הרך, לשפר את יעילות העבודה שלו ולהימנע מזיהום הרמוני ברשת החשמל. המתנע הרך מספק גם פונקציית עצירה רכה. תהליך העצירה הרכה מנוגד לתהליך ההתחלה הרכה. המתח יורד בהדרגה ומספר הסיבובים יורד בהדרגה לאפס, תוך הימנעות מהלם המומנט הנגרם מעצירה חופשית.