Diferența dintre un motor sincron și un motor asincron. Motoare sincrone și asincrone, diferențele lor și diferența de aplicare

Clasificarea motorului se bazează pe parametri diferiți... Potrivit unuia dintre ele, se disting un motor sincron și asincron. Diferențele între dispozitive, caracteristici generaleși principiul de funcționare sunt descrise în articol.

Acest tip de motor este capabil să funcționeze simultan atât ca generator, cât și ca, de fapt, motor. Dispozitivul său este asemănător cu un generator sincron. Trăsătură caracteristică motorul este viteza de rotație constantă de la sarcină.

Aceste tipuri de motoare sunt utilizate pe scară largă în multe domenii, de exemplu, pentru fire electrice care au nevoie de viteză constantă.

Principiul de funcționare a unui motor sincron

Funcționarea sa se bazează pe interacțiunea câmpului magnetic rotativ al armăturii și câmpurile magnetice ale polilor inductori. De obicei, armătura este în stator și inductorul este în rotor. Pentru motoare puternice magnetii electrici sunt folositi pentru poli, iar pentru cei slabi - permanenti.

Principiul de funcționare motor sincron include modul (pe termen scurt) și asincron, care este de obicei folosit pentru a accelera până la viteza de rotație necesară (adică nominală). În acest moment, înfășurările inductorului sunt scurtcircuitate sau prin intermediul unui reostat. După atingerea vitezei necesare, inductorul este alimentat cu curent continuu.

Avantaje și dezavantaje

Principalele dezavantaje ale acestui tip de motor sunt:

• necesitatea de a alimenta înfășurarea cu curent continuu;
• complexitatea lansării;
• contact de alunecare.

Majoritatea generatoarelor, oriunde sunt folosite, sunt sincrone. Avantajele unor astfel de motoare în general sunt:

Acest tip de dispozitiv este un mecanism care vizează transformarea energiei electrice de curent alternativ în energie mecanică. Din însăși denumirea de „asincron” putem trage concluzia că vorbim despre un proces non-simultan. Într-adevăr, frecvența de rotație a câmpului magnetic al statorului este întotdeauna mai mare decât cea rotativă.Un astfel de dispozitiv este format dintr-un stator cilindric și un rotor, în funcție de tipul căruia. motoare asincrone scurtcircuitat poate fi cu rotorul de fază.

Principiul de funcționare

Funcționarea motorului se realizează pe baza interacțiunii câmpului magnetic al statorului și a curenților din rotor induși de același câmp. Cuplul apare atunci când există o diferență în frecvența de rotație a câmpurilor.

Să rezumam acum,. Ce explică utilizarea pe scară largă a unui tip și utilizarea limitată a celuilalt?

Motor sincron și asincron: diferențe

Diferența dintre motoare este în rotor. La tipul sincron, este format dintr-un magnet permanent sau electric. Datorită atracției polilor opuși, câmpul rotativ al statorului atrage și rotorul magnetic. Viteza lor se dovedește a fi aceeași. De aici și numele - sincron.

Poate obține, spre deosebire de asincron, avansarea fazei de tensiune uniformă. Apoi, dispozitivul, ca și băncile de condensatoare, poate fi folosit pentru a crește puterea.

Motoarele cu inducție, la rândul lor, sunt simple și fiabile, dar dezavantajul lor este dificultatea de a regla viteza. Pentru inversarea unui motor asincron trifazat (adică schimbarea direcției de rotație a acestuia în partea opusă) schimbați locația a două faze sau două fire liniare care se apropie de înfășurarea statorului.

Dacă luăm în considerare frecvența de rotație, atunci există diferențe între motoarele sincrone și asincrone. Într-un tip sincron, această metrică este constantă, spre deosebire de una asincronă. Prin urmare, primul este utilizat acolo unde sunt necesare viteză constantă și controlabilitatea completă, de exemplu, în pompe, ventilatoare și compresoare.

Este foarte simplu să identifici prezența tipurilor de dispozitive considerate pe un anumit dispozitiv. Un motor cu inducție va avea o viteză necirculară (de exemplu, nouă sute treizeci pe minut), în timp ce un motor sincron va avea o viteză rotundă (de exemplu, o mie de rotații pe minut).

Ambele motoare sunt greu de controlat. Tipul sincron are o caracteristică mecanică rigidă: pentru orice sarcină în schimbare pe arborele motorului, viteza de rotație va fi aceeași. În acest caz, sarcina, desigur, trebuie să se schimbe ținând cont de faptul că motorul este capabil să o reziste, altfel va duce la o defecțiune a mecanismului.

Așa funcționează un motor sincron și asincron. Diferențele dintre ambele tipuri determină sfera de utilizare a acestora, când un tip face față sarcinii într-un mod optim, pentru celălalt va fi problematic. În același timp, puteți găsi mecanisme combinate.

fb.ru

Motor sincron și asincron: diferențe, principiu de funcționare

Într-un motor cu inducție, rotorul se mișcă „de la sine”. Inițial, nu există câmp magnetic în el, nu i se aplică nicio tensiune electrică. Nici măcar nu trebuie să fie din fier, un metal magnetic. Ei bine, haide, merită să conectați o tensiune trifazată la motor, iar rotorul se învârte. Fără nici un ghiont. Dar în felul său.

Două tipuri de motoare AC

Motoare asincrone - simplitate naivă

Rotorul fie ajunge din urmă cu valul, fie rămâne ușor în urmă, deoarece pur și simplu nu poate funcționa sincron cu acesta. Acest fenomen a fost numit „alunecare”, după ce a ajuns din urmă cu câmpul magnetic care rulează, rotorul cu cușca de veveriță își pierde inducția magnetică și apoi pur și simplu alunecă pentru o perioadă de timp prin inerție. Iar când frecarea sau sarcina îl forțează să rămână în urma câmpului de alergare, el va „simți” din nou schimbările în liniile de forță ale câmpului care îl depășesc și va dobândi din nou inducție și, odată cu aceasta, forțele de mișcare.

Adică, rotorul alunecă ușor: ajunge din urmă cu câmpul magnetic care rulează uniform într-un cerc, apoi „uită de ce rula” și rămâne ușor în urmă, apoi din nou „prinde din urmă” și din nou caută să ajungă din urmă. Treptat, aceste abateri se stabilizează - în funcție de frecarea din rulmenți și de mărimea sarcinii pe arbore - iar motorul asincron începe să funcționeze simplu la o viteză de rotație puțin mai mică decât frecvența tensiunii statorice. Această diferență de frecvență se numește frecvența de alunecare.

Motoare sincrone: complexe în simplu

Pentru ca rotorul să fie conectat la unda de mișcare a câmpului magnetic al bobinelor statorului într-o manieră rigidă, a fost inventat un motor electric sincron. Și problema se rezolvă simplu. În rotor, în loc de un câmp magnetic în schimbare de la curenții scurtcircuitați ai unei cuști de veveriță, trebuie folosiți magneți permanenți și câmpul lor magnetic.

Există două opțiuni. Fie este un câmp de la un magnet permanent fixat în rotor, fie este un câmp de la electromagneți instalați în rotor în locul unui astfel de magnet.

Un magnet obișnuit este, desigur, mai simplu. Dar apoi, pentru funcționarea standard a unor astfel de motoare electrice, este necesar ca pe toate - și se folosesc mii de motoare electrice - magneții să fie strict la fel. În caz contrar, parametrii de mișcare vor fi diferiți, iar magneții încă tind să se demagnetizeze.

Un electromagnet instalat în rotorul motorului este mai ușor de forțat pentru a genera un câmp calitatea potrivită dar necesită curent electric pentru ca acesta să funcționeze. Un astfel de curent, care se numește curent de excitație, trebuie, la rândul său, să fie luat undeva și furnizat cumva rotorului.

1 - rotor, 2 - colector de excitație

De aici vine o varietate de modele de motoare sincrone. Dar cel mai important lucru este că motoarele sincrone își rotesc arborele strict sincron cu frecvența câmpului bobinelor statorului care rulează într-un cerc, adică viteza de rotație a acestora este exact egală - sau multiplă (dacă există mai mult de trei înfășurări statorice) - la frecvența curentului alternativ din rețeaua de alimentare.

Cu toate acestea, printre altele, un motor sincron este complet reversibil. Pentru că un motor sincron este același generator curent electric dar lucrând „în reversul". În generator, o anumită forță mecanică rotește arborele cu rotorul și, din aceasta, este indusă tensiune electrică din câmpul magnetic rotativ al rotorului. Iar diferența dintre un motor sincron și un generator este că tensiunea din bobinele statorului generează un câmp magnetic care circulă într-un cerc, care, interacționând cu câmpul magnetic constant al rotorului, îl împinge astfel încât și rotorul să se rotească.

Numai dacă în generator rotația rotorului poate fi dată mecanic orice viteză, iar aceasta va schimba frecvența curentului alternativ generat de acesta, atunci într-un motor sincron nu există un astfel de lux. Motorul sincron se rotește cu viteza de schimbare a tensiunii în rețea și îl menținem strict la 50 de herți.

Diferențele și dezavantajele acestor motoare

Diferențele dintre motoarele sincrone și asincrone sunt clare din numele lor. De fapt, ambele opțiuni de design au avantaje. Mai jos sunt enumerate plusurile care disting ambele motoare - sincrone și asincrone.

Un motor cu inducție diferă de un motor sincron prin următorii parametri:

• simplitatea designului și costul redus;
• fără contacte glisante, fiabilitate operațională;
• tensiunea este aplicată bobinelor statorului;
• rotorul are un design foarte simplu;
• la pornire și accelerare, crește treptat puterea;
• capacitatea de a inversa sensul de rotație prin simpla schimbare a două faze de alimentare;
• când mișcarea se oprește (sarcină mecanică prea mare pe arborele rotorului), nu are loc niciun accident, poate apărea supraîncălzirea cuștii veveriței.

Diferențele dintre un motor sincron și un motor asincron sunt următoarele:

• viteza de rotatie stabila indiferent de sarcina pe arbore;
• sensibilitate scăzută la căderile de tensiune în rețea;
• cu o scădere a sarcinii mecanice, este capabil de inerție să funcționeze ca generator, nu luând energie, ci dând-o rețelei;
• Eficiență ridicată;
• capabil să compenseze puterea reactivă a rețelei.

Dar fiecare are propriile sale dezavantaje inerente.

Asincronul are următoarele dezavantaje:

• dificultate în reglarea vitezei;
• viteza mica;
• dependența decalajului de viteză de sarcina pe osie;
• în timpul funcționării, rotorul se încălzește din cauza curenților scurtcircuitați - este necesară o răcire suplimentară.

Dezavantajele unui motor sincron:

• design mai complex;
• în unele modele, un colector este utilizat pentru a conduce curentul de excitație în înfășurările rotorului, ca într-un motor curent continuu;
• mai greu de început.

În ciuda diferențelor, ambele motor electric au găsit aplicații în tehnologie și sunt utilizate într-o mare varietate de modele și dimensiuni.

Articole similare:

domelectrik.ru

Care este diferența dintre un motor sincron și un motor asincron

Înainte să vă dați seama care este diferența lor, trebuie să aflați ce este un motor electric? Motorul electric este mașină electrică, care este alimentat de electricitate și servește drept motor pentru alte mecanisme.

Explicația principiului de funcționare a unui motor electric sincron pentru „manichini”

Încă din copilărie, ne amintim că doi magneți, dacă sunt apropiați unul de celălalt, într-un caz sunt atrași, iar în celălalt se resping. Acest lucru se întâmplă, în funcție de ce părți ale magneților îi conectăm, polii opuși se atrag și polii asemănători se resping. Aceștia sunt magneți permanenți cu un câmp magnetic permanent. Există și magneți variabili.

Într-un manual de fizică școlar există un desen care arată un electromagnet sub formă de potcoavă și un cadru cu jumătate de inele la capete, care este situat între polii săi.

Cand rama este amplasata orizontal in spatiul dintre polii magnetilor, datorita faptului ca magnetul atrage poli opusi si ii respinge pe cei cu acelasi nume, cadrul este alimentat cu un curent de acelasi semn. În jurul cadrului apare un câmp electromagnetic (iată un exemplu de magnet variabil!), Polii magneților atrag cadrul și acesta se rotește într-o poziție verticală. La atingerea verticală, ramei i se aplică un curent de semn opus, câmpul electromagnetic al cadrului își schimbă polaritatea, iar polii magnetului permanent încep să respingă cadrul, rotindu-l spre pozitie orizontala, după care ciclul de rotație se repetă.

Așa funcționează motorul electric. Mai mult, un motor electric sincron primitiv!

Deci, un motor sincron primitiv funcționează atunci când se aplică curent pe cadru. Într-un adevărat motor electric sincron, un rotor cu bobine de fire, numite înfășurări, cărora le este alimentat un curent (acestea servesc ca surse de câmp electromagnetic) joacă rolul unui cadru. Iar rolul unui magnet de potcoavă îl joacă un stator realizat fie dintr-un set de magneți permanenți, fie și din bobine de fire (înfășurări), care, atunci când se aplică curent, sunt și surse de câmp electromagnetic.

Rotorul unui motor electric sincron se va roti la aceeași frecvență cu care se modifică curentul furnizat bornelor de înfășurare, adică. în mod sincron. De aici și numele acestui motor electric.

Explicația principiului de funcționare a unui motor electric asincron pentru „manichini”

Reamintim descrierea figurii din exemplul anterior. Același cadru, situat între polii unui magnet în formă de potcoavă, doar capetele acestuia nu au jumătate de inele, ele sunt interconectate.

Acum începem să rotim magnetul în formă de potcoavă în jurul cadrului. Rotiți-l încet și observați comportamentul cadrului. De ceva timp, cadrul rămâne staționar și apoi, când magnetul este rotit cu un anumit unghi, cadrul începe să se rotească după magnet. Rotirea cadrului este întârziată în comparație cu viteza de rotație a magnetului, adică. nu se rotește sincron cu el - asincron. Deci, se dovedește că acesta este un motor electric asincron primitiv.

De fapt, rolul magneților într-un motor cu inducție real îl reprezintă înfășurările situate în fantele statorului, care sunt alimentate cu curent. Iar rolul cadrului este jucat de rotor, în canelurile cărora sunt introduse plăci metalice, conectate între ele pentru scurt timp. Prin urmare, un astfel de rotor se numește cușcă de veveriță.

Care sunt diferențele dintre motoarele electrice sincrone și asincrone?

Daca pui doua una langa alta motor electric modern de unul si altul tip, apoi de semne exterioare este greu chiar şi pentru un specialist să le distingă.

În esență, principala lor diferență este luată în considerare în exemplele date ale principiilor de funcționare ale acestor motoare electrice. Ele diferă în designul rotoarelor. Rotorul unui motor electric sincron este format din înfășurări, iar rotorul unui motor asincron este un set de plăci.

Statoarele unuia și celorlalte motoare electrice sunt aproape imposibil de distins și reprezintă un set de înfășurări, totuși, statorul unui motor electric sincron poate fi format din magneți permanenți.

Rotațiile motorului sincron corespund frecvenței curentului furnizat acestuia, iar rotațiile motorului asincron sunt oarecum în urmă cu frecvența curentului.

Ele diferă și în domeniile de aplicare. De exemplu, motoarele electrice sincrone sunt folosite pentru a antrena echipamente care funcționează cu o viteză constantă de rotație (pompe, compresoare etc.) fără a o scădea odată cu creșterea sarcinii. Dar motoarele asincrone reduc viteza cu creșterea sarcinii.

Motoare sincrone structural mai complicat și, prin urmare, mai scump decât motoarele electrice asincrone.

vchemraznica.ru

Diferența dintre motorul asincron și sincron

Motoarele electrice pot fi împărțite în două categorii principale - motoare sincrone și asincrone (de inducție). Aceste două specii sunt destul de diferite una de cealaltă. Diferența este deja vizibilă în numele în sine. Unitățile se pot distinge prin numărul de rotații ștampilat pe plăcuța de identificare (dacă tipul de motor nu este indicat acolo), pentru un motor asincron, un număr nerotunjit (de exemplu, 950 rpm), pentru un motor sincron, un număr rotunjit (1000 rpm).

Există și alte diferențe importante, în acest articol ne vom uita la cele mai revelatoare: design, performanță și cost.

Diferențe de performanță și cost

Orice motor este format din două elemente: staționar și rotativ. Statorul are fante axiale - caneluri, pe baza cărora sunt așezate fire de cupru sau aluminiu purtătoare de curent. În cazul unui motor electric, pe arbore este atașat un rotor cu o înfășurare de excitație.

Diferența fundamentalăîntre motoarele sincrone și asincrone sunt rotoarele, mai exact, performanța acestora.

Pentru modelele sincrone la puteri mici, sunt magneți permanenți.

O tensiune alternativă este aplicată înfășurării statorului, rotorul este conectat la o sursă de energie constantă. Un curent continuu care trece prin înfășurarea câmpului induce un câmp magnetic stator. Cuplul este creat din cauza unghiului de decalaj dintre câmpuri. Rotorul are aceeași viteză ca și câmpul magnetic al statorului.

Unitățile sunt folosite în practică atât ca generatoare, cât și ca motoare.

Modelele asincrone sunt suficiente motoare ieftine, care sunt folosite des și peste tot. Sunt mai ușor înăuntru constructiv, în ciuda faptului că piesele fixe sunt, în principiu, similare pentru toate motoarele.

Un curent electric alternativ este trecut prin înfășurarea statorului, care interacționează cu înfășurarea rotorului. Cele două câmpuri se rotesc cu aceeași viteză în aceeași direcție, dar nu pot fi egale, altfel nu s-ar crea EMF indus și, în plus, cuplul. Aceasta devine cauza curentului indus în înfășurarea rotorului, a cărui direcție, conform regulii lui Lenz, este de așa natură încât tinde să se opună cauzei producerii sale, adică vitezei de alunecare.

Viteza rotorului nu coincide cu viteza câmpului magnetic, este întotdeauna mai mică. Astfel, rotorul încearcă să ajungă din urmă cu viteza câmpului magnetic rotativ și să reducă viteza relativă.

Principalele avantaje și dezavantaje

1. Unitățile asincrone nu necesită alimentare suplimentară. Sincronul necesită o sursă suplimentară de curent continuu pentru a furniza tensiune înfășurărilor.
2. Dispozitivele sincrone au o sensibilitate relativ scăzută la căderile de tensiune de linie și stabilitate la rotație, indiferent de sarcină.
3. Motoarele cu inducție nu necesită inele colectoare, cu excepția motoarelor cu rotor bobinat care au inele colectoare pentru pornire ușoară sau controlul vitezei. La motoarele sincrone, mai mult vulnerabilități de când a fost folosit inele colectoare cu pensule. În consecință, piesele se uzează mai repede și contactul dintre ele slăbește.
4. Dispozitivele sincrone au nevoie de declanșatoare auxiliare, deoarece nu au o funcție de pornire automată. Pentru motoarele cu inducție cu propriile cupluri de pornire, un astfel de mecanism nu este necesar.

Care unitate este mai bună

În concluzie, trebuie menționat că este imposibil să spunem că un motor este mai bun decât altul. Cu toate acestea, modelele asincrone sunt mai fiabile în funcționare și se disting prin simplitatea designului. Dacă unitățile nu sunt supraîncărcate, utilizatorul poate fi mulțumit de durata lor lungă de viață.

Avantajul modelului sincron este că un factor de putere mare poate fi setat cu ușurință. Prin urmare, modelul este mult mai eficient, dar la un preț va fi corespunzător mai scump. Mașinile sunt utilizate în sisteme cu o putere necesară de 100 kW sau mai mult.

electricdoma.ru

Diferențele dintre motorul sincron și cel asincron

electric-220.ru

Care este diferența dintre un motor sincron și un motor asincron

Motorul este un dispozitiv care transformă energia în tip mecanic muncă. Numai cunoscând funcţiile şi specificații motor, puteți rezuma corect modul în care motorul sincron diferă de tipul de dispozitiv asincron.

Principiul de funcționare a motoarelor sincrone și asincrone

Funcționarea motoarelor sincrone se bazează pe interacțiunea polilor statorului și inductorului. La cuplul de pornire, motorul este accelerat până la viteza de rotație a fluxului magnetic. În astfel de condiții, dispozitivul funcționează într-un mod sincron, iar o intersecție specială este formată din câmpuri magnetice, în urma căreia are loc sincronizarea.

Motor sincron secțional

Motoarele asincrone au o turație de rotație diferită de frecvența cu care se rotește câmpul magnetic, creat prin acțiunea tensiunii de alimentare. Astfel de motoare nu au reglare automată excitația curentă.

Motor secțional cu inducție

Principalele diferențe

Prezența înfășurărilor pe armătură este una dintre principalele diferențe dintre cele două tipuri de motoare.

În ciuda similitudinii externe, motoarele și dispozitivele asincrone de tip sincron au mai multe diferențe fundamentale:

• rotorul motoarelor asincrone nu are nevoie de alimentare cu curent, iar inducția polilor depinde de câmpul magnetic al statorului;
• rotorul într-un motor sincron are o înfășurare de excitație în condiții de alimentare independentă;
• rotațiile motorului asincron sub sarcină sunt în urmă în cantitatea de alunecare de la rotațiile câmpului magnetic din interiorul statorului;
• rotațiile la motoarele sincrone corespund frecvenței „revoluțiilor” câmpului magnetic din stator și sunt constante în condiții de sarcini diferite.

Statoarele din motoarele de tipuri asincrone și sincrone sunt caracterizate de același design și creează un câmp magnetic rotativ.

Motoarele sincrone sunt capabile să funcționeze cu combinația simultană a funcțiilor motorului și generatorului.

Astfel de dispozitive aparțin categoriei motoarelor moderne cu Eficiență ridicată si viteza constanta. Motoarele asincrone sunt mai greu de controlat și eficiența lor nu este suficient de mare. Cu toate acestea, a doua opțiune este mai accesibilă.

vazweb.ru

principii de funcționare și diferențe de caracteristici

Motoarele electrice sunt mașini care transformă electricitatea în energie mecanică. Energia convertită antrenează rotorul motorului în mișcare de rotație, transmitând rotația prin transmisie direct la arbore actuator... Principalele tipuri de motoare electrice sunt motoarele sincrone și asincrone. Diferențele dintre ele determină posibilitățile de utilizare în diferite dispozitiveși procesele tehnologice.

Principii de lucru

Toate motoarele electrice au un stator fix și un rotor rotativ. Diferența dintre motoarele asincrone și sincrone constă în principiile creării polilor. Într-un motor cu inducție, acestea sunt create de fenomenul de inducție. Toate celelalte motoare electrice folosesc magneți permanenți sau bobine de curent pentru a crea un câmp magnetic.

Caracteristicile motoarelor sincrone

Unitățile de conducere ale unei mașini sincrone sunt o ancoră și un inductor. Statorul este ancora, iar inductorul este situat pe rotor. Sub acțiunea unui curent alternativ, în armătură se formează un câmp magnetic rotativ. Se interconectează cu câmpul magnetic al inductorului format din polii magneților permanenți sau bobine DC. Ca rezultat al acestei interacțiuni, energia electricității este convertită în energie cinetică de rotație.

Rotorul unei mașini sincrone are aceeași viteză de rotație ca și câmpul statorului. Avantajele motoarelor electrice sincrone:

• Structural este folosit atât ca motor, cât și ca generator.
• Viteză independentă de sarcină.
• Raport mare acțiune utilă.
• Intensitate scăzută a muncii în reparații și întreținere.
• Grad ridicat de fiabilitate.

Mașinile sincrone sunt utilizate pe scară largă ca motoare electrice de mare putere pentru viteza mica rotație și sarcină constantă. Generatoarele sunt utilizate acolo unde este necesară o sursă de energie independentă.

Mașina sincronă are și dezavantaje:

• Este necesară o sursă de curent constant pentru alimentarea inductorului.
• Nu există un cuplu inițial de pornire, este necesară aplicarea pentru pornire moment exterior sau pornire asincronă.
• Periile și colectoarele eșuează rapid.

Unitățile sincrone moderne conțin în inductor, pe lângă înfășurarea alimentată cu curent continuu, o înfășurare scurtcircuitată de pornire, care este proiectată pentru pornirea în modul asincron.

Caracteristici distinctive ale motoarelor asincrone

Câmpul magnetic rotativ al statorului unui motor cu inducție induce curenți de inducție în rotor, care formează propriul câmp magnetic. Interacțiunea câmpurilor conduce rotorul în rotație. În acest caz, viteza rotorului este în urmă cu viteza câmpului magnetic. Această proprietate se reflectă în numele motorului.

Motoarele electrice asincrone sunt de două tipuri: cu colivie și cu rotor de fază.

Aparatele electrocasnice, cum ar fi un ventilator sau un aspirator, sunt de obicei echipate cu motoare cu colivie, care sunt o roată cu colivie. Toate tijele sunt închise cu discuri sudate pe ambele părți. Interacțiunea câmpului magnetic al statorului cu curenții induși în rotor generează o forță electromagnetică care acționează asupra rotorului în sensul de rotație al câmpului stator. Cuplul pe arborele motorului este generat de toate forțele electromagnetice de la fiecare conductor.

Un motor cu rotor bobinat folosește același stator ca un motor cu cușcă de veveriță. Și înfășurările sunt adăugate la rotor trei faze conectat într-o „stea”. La pornirea motorului, puteți conecta la acestea reostate care reglează curenții de aprindere. Cu ajutorul reostatelor, puteți regla și turația motorului.

Avantajele motoarelor cu inducție sunt:

• Alimentat direct de la rețeaua de curent alternativ.
• Simplitatea dispozitivului și relativ cost ridicat.
• Capacitatea de a utiliza în aparatele de uz casnic folosind o conexiune monofazată.
• Consum redus de energie și economie.

Dezavantajele serioase sunt controlul complex al vitezei și pierderile mari de căldură. Pentru a preveni supraîncălzirea, carcasa unității este cu nervuri, iar un rotor este instalat pe arborele motorului pentru răcire.

Diferența în caracteristicile motoarelor electrice

Caracteristici de design iar caracteristicile de performanţă ale motoarelor electrice sunt crucial la alegerea unităților. Proiectarea transmisiilor și a tuturor unităților de putere ale mecanismelor depinde de aceasta. Atunci când alegeți un motor, trebuie să vă bazați pe comunitatea și pe principalele diferențe între proprietățile mașinilor:

• Principala diferență între un motor sincron și unul asincron constă în designul rotorului. Este un magnet permanent sau electric. Într-un motor asincron, câmpurile magnetice din rotor sunt induse prin intermediul inducției electromagnetice.
• Pentru motoarele sincrone, viteza arborelui este constantă; pentru motoarele asincrone, se poate modifica atunci când sarcina se modifică.
• Personalul sincronizat nu are cuplu de pornire. Pentru a intra în sincronizare, este necesară o pornire asincronă.

Motoarele electrice sincrone și asincrone sunt utilizate în moduri diferite. Motoarele sincrone sunt recomandate pentru utilizare peste tot la puteri mari, unde sunt continue proces de fabricațieși nu este nevoie să reporniți frecvent unitățile sau să reglați viteza. Ele sunt utilizate în transportoare, laminoare, compresoare, concasoare de piatră etc. Un motor sincron modern are același pornire rapidă, precum și asincron, dar este mai mic și mai economic decât asincron, egal ca putere.

Motoarele electrice asincrone cu rotor bobinat sunt utilizate acolo unde este nevoie de un cuplu mare de pornire și opriri frecvente ale unităților. De exemplu, în lifturi și macarale turn... Motoarele electrice asincrone cu rotor cu cușcă de veveriță sunt utilizate pe scară largă datorită simplității dispozitivului și ușurinței în utilizare.

Folosind avantajele diferitelor unități și modul în care un motor sincron diferă de unul asincron, puteți face o alegere informată a unuia sau altuia motor atunci când proiectați mașini, mașini-unelte și alte echipamente.

220v.guru

O caracteristică a motorului este egalitatea vitezei rotorului și a vitezei de rotație a fluxului magnetic. Prin urmare, viteza arborelui motorului nu depinde și nu se modifică de dimensiunea sarcinii conectate. Acest lucru se realizează datorită faptului că inductorul unui motor electric sincron este un electromagnet, în unele cazuri un magnet permanent.

Numărul de perechi de poli ai rotorului este același cu numărul de perechi de poli dintr-un câmp magnetic în mișcare. Acțiunea reciprocă a acestor poli face posibilă egalizarea vitezei rotorului. În acest moment, arborele poate fi încărcat cu orice dimensiune. Nu afectează viteza de rotație a inductorului.

Caracteristici de proiectare și principiu de funcționare

Principalul părțile constitutive Motorul electric sincron sunt: ​​un stator, care este staționar, și un rotor, cu alte cuvinte numit inductor. Statorul are un alt nume - ancora, dar acest lucru nu îi schimbă esența. Aceste părți ale motorului sunt separate printr-un strat de aer. Între fante este așezată o înfășurare trifazată, care are cel mai adesea o conexiune de-a lungul.

Când motorul începe să funcționeze după pornire, curenții armăturii formează un câmp magnetic în mișcare, rotația acestuia dă intersecția câmpului inductorului. În urma acestei lucrări a două câmpuri, apare energia. Câmpul magnetic al statorului este în esență câmpul reacției sale. În funcționarea generatoarelor, o astfel de energie este obținută folosind inductori.

Polii sunt electromagneți statori DC. Statoarele motoarelor sincrone pot fi realizate conform diverse scheme: pol implicit, precum și pol salient. Ele diferă în poziția stâlpilor.

Pentru reducerea rezistenței magnetice și optimizarea condițiilor de trecere a câmpului magnetic se folosesc miezuri din material feromagnetic. Sunt situate în rotor și ancoră. Sunt fabricate din oțel electric, care conține o cantitate mare de siliciu. Acest lucru face posibilă reducerea curenților turbionari și creșterea rezistenței electrice a oțelului.

Motoarele sincrone se bazează pe principiul interacțiunii dintre polii inductorului și statorului. În timpul pornirii, motorul este accelerat la viteza de rotație a fluxului magnetic. Doar în această condiție motorul electric începe să funcționeze în regim sincron. În acest proces, câmpurile magnetice formează o intersecție, are loc o intrare în sincronizare.

Multă vreme, un motor de pornire separat a fost folosit pentru a accelera motorul. Era conectat mecanic la un motor sincron. Când a pornit, rotorul motorului a accelerat și a atins viteza sincronă. În plus, motorul a fost retras independent în mișcare sincronă. La alegerea puterii motorului de pornire, a fost ghidată 15% din puterea nominală a motorului accelerat. Această rezervă de putere a fost suficientă pentru a porni motorul sincron, chiar și cu o sarcină mică.

Această metodă de overclockare este mai complicată și crește semnificativ costul echipamentului. V desene moderne motoarele sincrone nu au această schemă de accelerație. Se folosește un alt sistem de overclocking. Înfășurările inductorului sunt închise de un reostat prin analogie cu un motor cu inducție. Pentru început, pe rotor este montată o înfășurare în scurtcircuit, care este și o înfășurare de amortizare, care împiedică balansarea rotorului în timpul sincronizării.

Când rotorul atinge viteza nominală, un curent continuu este conectat la inductor. Cu toate acestea, pentru a porni motoarele magneți permanenți nu puteți face fără pornirea motoarelor externe.

Motoarele sincrone criogenice folosesc un design inversat. În ea, armătura și inductorul sunt plasate dimpotrivă, inductorul este situat pe stator, iar armătura este situată pe rotor. În astfel de mașini, înfășurările excitante sunt compuse din materiale supraconductoare.

Avantaje și dezavantaje

Motoarele sincrone au principalul avantaj față de motoarele asincrone prin faptul că excitația DC de la o sursă externă permite funcționarea la un factor de putere mare. Această caracteristică face posibilă creșterea valorii factorului de putere pentru rețeaua generală datorită includerii unui motor sincron.

Motoarele sincrone au alte avantaje:

• Motoarele sincrone funcționează cu un factor de putere mai mare, ceea ce creează un consum mai mic de energie și pierderi mai mici. Eficiența unui motor sincron este mai mare cu aceeași putere a motorului cu inducție.
• Motoarele electrice sincrone au un cuplu care depinde direct de tensiunea rețelei. Prin urmare, odată cu scăderea tensiunii, își păstrează puterea mai mult decât asincron. Acesta este un factor în fiabilitatea unor astfel de modele de motoare.

Dezavantajele sunt următoarele puncte negative:

• La conducere analiza comparativa modele a două motoare, se poate observa că motoarele sincrone sunt făcute pentru mai mult model complex prin urmare costul lor va fi mai mare.
• Următorul dezavantaj pentru motoarele sincrone a fost necesitatea unei surse de curent sub formă de redresor sau altă sursă de curent continuu.
• Motorul este pornit conform unei scheme complexe.
• Reglarea vitezei arborelui motorului este posibilă într-un singur mod, folosind un convertor de frecvență.

Drept urmare, putem spune că, totuși, avantajele motoarelor sincrone acoperă dezavantajele. Prin urmare, motoarele de acest tip sunt utilizate pe scară largă în procesele tehnologice, unde există un proces continuu constant și nu este necesar. oprire frecventăși punerea în funcțiune a echipamentelor: în producția morii, în compresoare, concasoare, pompe etc.

Alegerea motorului

Achiziția unui motor electric sincron trebuie abordată pe baza următorilor factori:

• Condițiile de funcționare ale motorului electric. În funcție de condiții, se selectează tipul de motor, care poate fi protejat, deschis sau închis. Și, de asemenea, motoarele electrice sincrone diferă în ceea ce privește protecția pieselor curente de umiditate, temperatură, medii agresive. Pentru aplicațiile explozive, există protecții speciale pentru a preveni formarea scânteilor în motor.
• Caracteristici ale conexiunii motorului electric cu consumatorul.

Compensatoare sincrone

Acestea servesc la compensarea factorului de putere din rețeaua electrică și la stabilizarea valorii nominale a tensiunii în punctele în care sarcinile sunt conectate la motor. Mod normal compensatorul sincron este modul de supraexcitare la momentul revenirii la rețeaua electrică.

Astfel de compensatoare sunt numite și generatoare de putere reactivă, deoarece sunt proiectate pentru a îndeplini aceeași sarcină ca și băncile de condensatoare din substații. Când puterea sarcinilor scade, este adesea necesară operarea compensatoarelor sincrone într-un mod neexcitat atunci când consumă putere reactivă și curent inductiv, deoarece tensiunea din rețea încearcă să crească și pentru a o stabiliza la nivel de funcționare, este necesară încărcarea rețelei cu un curent de inductanță, ceea ce determină o scădere a tensiunii în rețea.nutriție.

În astfel de scopuri, compensatoarele sincrone sunt prevăzute cu un regulator de excitație automat. Regulatorul modifică curentul de excitație în așa fel încât tensiunea pe compensator să nu se modifice.

Scopul aplicatiei

Utilizarea pe scară largă a motoarelor electrice asincrone cu subîncărcări semnificative îngreunează funcționarea stațiilor și a sistemelor de alimentare, deoarece factorul de putere al sistemului scade, ceea ce duce la pierderi neplanificate, la utilizarea lor incompletă a puterii active. În acest sens, a devenit necesară utilizarea motoarelor sincrone, în special pentru acţionarea mecanismelor de putere semnificativă.

Dacă comparăm motoarele electrice sincrone cu cele asincrone, atunci avantajul celor sincrone este munca lor cu un factor de putere egal cu 1, datorită acțiunii excitației curentului continuu. În același timp, nu consumă putere reactivă din rețeaua de alimentare, iar dacă funcționează cu supraexcitare, chiar dau o oarecare cantitate de putere reactivă rețelei.

Ca urmare, factorul de putere al rețelei este îmbunătățit, pierderile de tensiune sunt reduse și factorul de putere al generatoarelor de centrale electrice este crescut. Cuplul maxim al unui motor electric sincron depinde direct de tensiune, iar pentru un motor electric sincron - de pătratul tensiunii.

Prin urmare, odată cu scăderea tensiunii, motorul electric sincron are încă o capacitate de sarcină semnificativă. De asemenea, utilizarea posibilității de creștere a curentului de excitare al motoarelor sincrone face posibilă creșterea fiabilității lor în funcționare în cazul căderilor bruște de tensiune și optimizarea funcționării întregului sistem de alimentare în astfel de cazuri.

Din cauza marime mare pierderile suplimentare ale întrefierului în miezurile de oțel și în rotorul motoarelor sincrone sunt mai mici decât cele ale motoarelor cu inducție. Prin urmare, eficiența motoarelor sincrone este adesea mai mare.

Cu toate acestea, proiectarea motoarelor sincrone este mult mai complicată și este necesară, de asemenea, un excitator sau o altă sursă de alimentare cu excitație. Prin urmare, motoarele sincrone au un cost mai mare în comparație cu motoarele asincrone cu colivie.

Pornirea și reglarea vitezei motoarelor electrice sincrone are propriile sale dificultăți. Dar cu capacitati mari avantajele lor depășesc dezavantajele lor. Prin urmare, ele sunt utilizate în multe locuri în care nu sunt necesare porniri frecvente, opriri ale echipamentelor și, de asemenea, nu este nevoie să reglați turația motorului cu o acționare a mecanismelor pompelor, compresoarelor, mori etc.

Motoarele electrice pot fi împărțite în două categorii principale - motoare sincrone și asincrone (de inducție). Aceste două specii sunt destul de diferite una de cealaltă. Diferența este deja vizibilă în numele în sine. Unitățile se pot distinge prin numărul de rotații ștampilat pe plăcuța de identificare (dacă tipul de motor nu este indicat acolo), pentru un motor asincron, un număr nerotunjit (de exemplu, 950 rpm), pentru un motor sincron, un număr rotunjit (1000 rpm).

Există și alte diferențe importante, în acest articol ne vom uita la cele mai revelatoare: design, performanță și cost.

Orice motor este format din două elemente: staționar și rotativ. Statorul are fante axiale - caneluri, pe baza cărora sunt așezate fire de cupru sau aluminiu purtătoare de curent. În cazul unui motor electric, pe arbore este atașat un rotor cu o înfășurare de excitație.

Diferența fundamentală dintre motoarele sincrone și asincrone este rotoarele, mai precis, proiectarea acestora.

Pentru modelele sincrone la puteri mici, sunt magneți permanenți.

O tensiune alternativă este aplicată înfășurării statorului, rotorul este conectat la o sursă de energie constantă. Un curent continuu care trece prin înfășurarea câmpului induce un câmp magnetic stator. Cuplul este creat din cauza unghiului de decalaj dintre câmpuri. Rotorul are aceeași viteză ca și câmpul magnetic al statorului.

Unitățile sunt folosite în practică atât ca generatoare, cât și ca motoare.

Modelele asincrone sunt motoare destul de ieftine care sunt folosite des și peste tot. Sunt mai simple ca design, în ciuda faptului că piesele fixe sunt, în principiu, similare pentru toate motoarele.

Un curent electric alternativ este trecut prin înfășurarea statorului, care interacționează cu înfășurarea rotorului. Cele două câmpuri se rotesc cu aceeași viteză în aceeași direcție, dar nu pot fi egale, altfel nu s-ar crea EMF indus și, în plus, cuplul. Aceasta devine cauza curentului indus în înfășurarea rotorului, a cărui direcție, conform regulii lui Lenz, este de așa natură încât tinde să se opună cauzei producerii sale, adică vitezei de alunecare.

Viteza rotorului nu coincide cu viteza câmpului magnetic, este întotdeauna mai mică. Astfel, rotorul încearcă să ajungă din urmă cu viteza câmpului magnetic rotativ și să reducă viteza relativă.

Principalele avantaje și dezavantaje

1. Unitățile asincrone nu necesită alimentare suplimentară. Sincronul necesită o sursă suplimentară de curent continuu pentru a furniza tensiune înfășurărilor.
2. Dispozitivele sincrone au o sensibilitate relativ scăzută la căderile de tensiune de linie și stabilitate la rotație, indiferent de sarcină.
3. Motoarele cu inducție nu necesită inele colectoare, cu excepția motoarelor cu rotor bobinat care au inele colectoare pentru pornire ușoară sau controlul vitezei. Există mai multe vulnerabilități în motoarele sincrone, deoarece folosesc inele colectoare cu perii. În consecință, piesele se uzează mai repede și contactul dintre ele slăbește.
4. Dispozitivele sincrone au nevoie de declanșatoare auxiliare, deoarece nu au o funcție de pornire automată. Pentru motoarele cu inducție cu propriile cupluri de pornire, un astfel de mecanism nu este necesar.

Care unitate este mai bună

În concluzie, trebuie menționat că este imposibil să spunem că un motor este mai bun decât altul. Cu toate acestea, modelele asincrone sunt mai fiabile în funcționare și se disting prin simplitatea designului. Dacă unitățile nu sunt supraîncărcate, utilizatorul poate fi mulțumit de durata lor lungă de viață.

În acest articol, vom lua în considerare diferențele fundamentale dintre motoarele electrice sincrone și asincrone, astfel încât toată lumea care citește aceste rânduri să poată înțelege clar aceste diferențe.

Mai răspândite astăzi, însă, în unele situații, motoarele sincrone sunt mai potrivite, mai eficiente pentru rezolvarea unor probleme specifice industriale și de producție, despre asta vom discuta mai jos.

În primul rând, să ne amintim ce este un motor electric. se numește o mașină electrică concepută pentru a converti energia electrică în energie mecanică de rotație a rotorului și care servește drept antrenare pentru un mecanism, de exemplu, pentru a conduce o macara sau o pompă.

Chiar și la școală, tuturor li s-a spus și a fost arătat cum doi magneți sunt respinși de polii cu același nume, iar cei opuși sunt atrași. Aceasta . Dar există și magneți variabili. Toată lumea își amintește un desen cu un cadru conductor situat între polii unui magnet permanent în formă de potcoavă.

Un cadru situat orizontal, dacă trece un curent continuu prin el, se va întoarce în câmpul magnetic al unui magnet permanent sub acțiunea unei perechi de forțe () până când se atinge echilibrul în poziție verticală.

Dacă apoi trece un curent continuu de sens opus prin cadru, cadrul se va întoarce mai departe. Ca rezultat al unei astfel de surse de alimentare alternativă a cadrului cu curent continuu într-una sau alta direcție, se realizează rotația continuă a cadrului. Cadrul de aici este un analog al unui magnet variabil.

Exemplul dat cu o ramă rotativă în interior cea mai simpla forma demonstrează principiul de funcționare a unui motor electric sincron. Orice motor electric sincron are înfășurări de câmp pe rotor, care sunt alimentate cu curent continuu, care formează câmpul magnetic al rotorului. Statorul unui motor electric sincron conține o înfășurare a statorului pentru a forma câmpul magnetic al statorului.

Când se aplică un curent alternativ înfășurării statorului, rotorul se va roti la o frecvență corespunzătoare frecvenței curentului din înfășurarea statorului. Viteza rotorului va fi sincronă cu frecvența curentului înfășurării statorului, prin urmare un astfel de motor electric se numește sincron. Câmpul magnetic al rotorului este generat de curent și nu este indus de câmpul statorului, astfel încât un motor sincron este capabil să mențină viteza nominală sincronă indiferent de puterea de sarcină, desigur, în limite rezonabile.

Un motor cu inducție, la rândul său, diferă de unul sincron. Dacă ne amintim imaginea din cadru, iar cadrul este pur și simplu scurtcircuitat, atunci când magnetul se rotește în jurul cadrului, curentul indus în cadru va crea un câmp magnetic al cadrului, iar cadrul va încerca să ajungă din urmă. cu magnetul.

Viteza cadrului sub sarcină mecanică va fi întotdeauna mai mică decât viteza magnetului și, prin urmare, frecvența nu va fi sincronă. Acest exemplu simplu demonstrează cum funcționează un motor cu inducție.

Într-un motor cu inducție, un câmp magnetic rotativ este format de un curent alternativ al înfășurării statorului situat în canelurile sale. Rotorul unui motor cu inducție tipic nu are înfășurări ca atare, în schimb, pe el sunt amplasate tije scurtcircuitate (un rotor cu colivie), un astfel de rotor se numește rotor cu colivie. Există și motoare de inducție cu rotor de fază, unde rotorul conține înfășurări, rezistența și curentul în care pot fi controlate de un reostat.

Deci, care este diferența fundamentală dintre un motor cu inducție și un motor sincron? În exterior, sunt similare, uneori chiar și un specialist nu va distinge un motor electric sincron de unul asincron prin caracteristicile externe. Principala diferență constă în designul rotoarelor. Rotorul unui motor cu inducție nu este alimentat cu curent, iar polii de pe acesta sunt induși de câmpul magnetic al statorului.

Rotorul unui motor sincron are o înfășurare de excitație alimentată independent. Statoarele unui motor sincron și asincron sunt aranjate în același mod, funcția în fiecare caz este aceeași - crearea unui câmp magnetic rotativ al statorului.

Rotațiile unui motor cu inducție sub sarcină rămân întotdeauna în urmă față de rotația câmpului magnetic al statorului cu cantitatea de alunecare, în timp ce rotațiile unui motor sincron sunt egale ca frecvență cu „rotațiile” câmpului magnetic al statorului, prin urmare, dacă rotațiile trebuie să fie constante la sarcini diferite, este de preferat să alegeți un motor sincron, de exemplu, în Unitatea de forfecare ghilotină este cea mai potrivită pentru sarcina sa printr-un motor sincron puternic.

Domeniul de aplicare al motoarelor asincrone este foarte larg astăzi. Acestea sunt tot felul de mașini, transportoare, ventilatoare, pompe - toate acele echipamente în care sarcina este relativ stabilă, sau scăderea vitezei sub sarcină nu este critică pentru procesul de lucru.

Unele compresoare și pompe necesită o viteză constantă la orice sarcină; pe astfel de echipamente sunt instalate motoare sincrone.

Motoarele sincrone sunt mai scumpe de fabricat decât motoarele asincrone, așa că dacă există o alegere și o scădere ușoară a vitezei sub sarcină nu este critică, acestea dobândesc un motor asincron.

Motoarele electrice sincrone sunt utilizate pe scară largă în acționările electrice care nu necesită controlul vitezei. În comparație cu motoarele cu inducție, acestea au o serie de avantaje:

eficiență mai mare;

capacitatea de a fabrica motoare cu o viteză mică de rotație, ceea ce face posibilă abandonarea treptelor de viteză intermediare între motor și mașina de lucru;

turația motorului nu depinde de sarcina pe arborele acestuia;

posibilitatea utilizării puterii reactive ca dispozitive de compensare.

Motoarele electrice sincrone pot fi consumatori și generatoare. Natura și valoarea puterii reactive a unui motor sincron depind de mărimea curentului din înfășurarea câmpului. Dependența curentului din înfășurarea tensiunii de alimentare a rețelei electrice de curentul de excitație se numește caracteristica în formă de U a unui motor sincron. La sarcina de 100% pe arborele motorului, este egal cu 1. În acest caz, motorul electric nu consumă putere reactivă din rețeaua electrică. În acest caz, curentul din înfășurarea statorului are o valoare minimă.

Transferul motoarelor electrice de la unitatea de control al colectorului la dispozitivele de control cu ​​semiconductori a făcut posibilă optimizarea unități de putere... Modernizarea a afectat atât parametrii de putere, cât și caracteristicile de proiectare. Cea mai pronunțată diferență a fost reducerea dimensiunii, ceea ce a făcut posibilă utilizarea unor astfel de unități în dispozitive și instalații de dimensiuni mici. Un exemplu tipic de implementare a unei unități fără perii este motorul supapei funcționează în condiții de curent constant. Oferă avantaje tehnice și economice semnificative în timpul funcționării, dar nu este lipsită de dezavantaje.

Design motor și dispozitiv

Infrastructura tehnica este formata din doua segmente - direct de mecanica si complexul de management. Din punctul de vedere al dispozitivului structural, unitatea este în multe privințe similară cu umplerea tradițională a electromecanice. motoare rotative... În consecință, rotorul, statorul și înfășurarea fac parte din motorul electric. Mai mult, statorul este un set de foi izolate separate din aliaj de oțel. În timpul funcționării, ele ajută la reducerea curenților turbionari. Conține înfășurarea, care poate avea un număr diferit de faze. Umplutura elementului este formata dintr-un miez de otel iar infasurarea este din fibre de cupru. Pentru protecție se folosește un corp, pe suprafața căruia sunt prevăzute și mijloace fizice de fixare.

În ceea ce privește rotorul, acesta este format din magneți permanenți. În funcție de modificare, poate avea până la șaisprezece perechi de poli alternanți. Anterior, pentru fabricarea rotoarelor se foloseau magneți de ferită, ceea ce s-a datorat accesibilității lor. Astăzi, ei vin în prim-plan caracteristici de performanta motorul supapei - în special, cuplul, care variază de la 1 la 70 Nm. Frecvența de trecere, în medie, este în intervalul 2-4 mii de rotații. Pentru a atinge aceste valori, un magnet cu grad înalt inducție, astfel încât producătorii au trecut la utilizarea aliajelor cu pământuri rare. Astfel de magneți nu doar dau mai mult productivitate ridicată, dar au și o dimensiune mai mică. În parte, această tranziție a contribuit și la optimizarea dimensiunilor motorului electric al supapei. Componentele segmentului de control trebuie luate în considerare separat.

Sistem de control

Dacă partea electromecanică constă în principal din trei componente, inclusiv un rotor, un stator și o structură de susținere sub formă de carcasă, atunci infrastructura de control este mai segmentată - numărul de elemente poate ajunge la câteva zeci. Un alt lucru este că pot fi împărțite în tipuri. Doar invertorul va fi prezentat la singular. El este responsabil pentru funcțiile de comutare prin faze de conectare și comutare. Principalele sarcini de control cu ​​furnizarea de semnale sunt îndeplinite de senzori. Principalul este detectorul de poziție a rotorului. În plus, în unitatea de control este inclus un sistem de reglare a semnalului. Acesta este un nod cu chei, prin care se realizează conectarea senzorilor și umplerea electromecanică.

Informațiile despre poziția rotorului sunt procesate de un microprocesor. În exterior, interfața acestui bloc este un panou de control. La recepție, funcționează cu semnale de modulare a lățimii de impuls (PWM). Dacă se asigură furnizarea de semnale de joasă tensiune, atunci în unitatea de control este instalată și o punte de tranzistori. Acesta convertește semnalul într-o tensiune de putere, care este apoi alimentată la motorul electric. Prezența senzorilor cu un sistem de procesare a impulsurilor este tocmai ceea ce distinge controlul unui motor de supapă de mijloacele de control al unităților de colectare a perii. Un alt lucru este că este permisă și posibilitatea introducerii echipamentelor electronice cu senzori mașini de colectare precum și sisteme mecanice management.

Principiul de funcționare

Motorul supapei în procesul de funcționare creează o inducție a polilor magnetici prin rotor. Pe fundalul generării unui efect electromagnetic, se formează rezistență. Cu alte cuvinte, funcția rotor este activată, după care transferă cuplul unității țintă. În condiții de viteză variabilă, magnetismul poate fi optimizat pentru o funcționare inversă mai eficientă. Din nou, senzorul de poziție a rotorului oferă date pentru reglare în funcție de fazele de tensiune. Flexibilitatea și eficiența setării parametrilor rotorului și a numărului de faze permite o reglare mai eficientă a mecanismului. Întregul ciclu demonstrează procesul de transformare a energiei electrice în putere fizică (energie mecanică), care este generată de generator. În plus, dacă deconectați brusc unitatea de la rețea, atunci se va transforma în acest moment energia va fi returnată la stator.

O condiție importantă pentru menținerea unei performanțe suficiente este stabilitatea motorului. Criteriul de evaluare a acestei caracteristici va fi netezimea ei, realizata printr-o scadere a pulsatiilor. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți vectorul de rotație al fluxului statorului, astfel încât să fie sincronizat cu funcția rotorului. Coordonarea diferitelor fluxuri de rotație este realizată cu precizie prin interacțiunea senzorilor și a unui comutator, care controlează motoarele supapelor. Principiul de funcționare al acestui pachet vă permite să determinați cu mare precizie la ce fază trebuie conectat rotorul, definind și axele. În secvența necesară, panoul de control conectează și deconectează alternativ diferite faze prin intermediul unui microprocesor.

Caracteristicile modelelor sincrone

Principiul de funcționare descris mai sus ilustrează doar funcționarea unui motor sincron. Adică, implementează interacțiunea polilor inductorului și a câmpului magnetic al statorului. Dar astfel de sisteme pot avea propriile lor diferențe. De exemplu, atât motoarele sincrone, cât și cele asincrone pot fi echipate cu electromagneți. În cazul unităților sincrone de acest tip, curentul va fi direcționat către rotor, ocolind contactul perie-inel. Magneții permanenți sunt utilizați la motoarele bazate pe hard disk. Există și construcții inversate. În ele, fluxurile de ancorare sunt pe rotor, iar inducția este pe stator.

Pentru a porni un motor sincron este necesară o accelerație de înaltă frecvență pentru a putea regla rotația celor două componente funcționale. În structurile în care inductorul este situat pe stator, câmpul rotorului rămâne staționar față de armătură. În schimb, dacă dispozitivul este proiectat pentru a fi inversat, atunci „declanșarea” va avea loc prin așteptarea statorului. Timpul de așteptare depinde de sarcina cu care lucrează motorul fără perii și de frecvența optimă pentru activarea inductorului său.

Caracteristicile agregatelor asincrone

La motoarele cu inducție, rotorul nu se rotește în sens opus. Nu poate fi numită unitate sincronă inversă din punctul de vedere al interacțiunii fluxurilor magnetice ale rotorului și statorului. Atât motoarele sincrone, cât și cele asincrone presupun urmărirea unui câmp după altul. Un alt lucru este că, în al doilea caz, rotorul, de exemplu, poate „prinde din urmă”. Urmează generarea cuplului de inducție.

V design standard statorul generează un câmp electromagnetic, determinând rotorul să se rotească după un anumit timp. Diferența fundamentală dintre cele două tipuri de motoare este că inductorul nu este un generator de excitare a câmpului magnetic al rotorului. Prin urmare, un motor de curent alternativ de tip asincron poate face ca rotorul să se rotească în mod autonom la o anumită frecvență de înfășurarea statorului. Aceasta nu înseamnă că cele două mecanisme funcționează separat, dar funcțiile lor nu sunt atât de strâns legate între ele ca în cazul motoarelor sincrone. Același lucru este valabil și pentru viteză. De exemplu, dacă într-o unitate sincronă există o viteză de rotație de 3000 rpm pentru inductor și rotor, atunci principiul asincron lucrul pentru același rotor poate reduce această valoare la 2910 rpm.

Motor ventilator-inductor

Putem spune că toate motoarele electrice cu supape sunt motoare cu inducție. Într-o măsură sau alta, principiul inducției este încorporat în unități sincrone și asincrone. Există însă și modele în care inducția promovează automagnetizarea. În caz contrar, această mașină poate fi numită auto-excitată. Într-un design tradițional, un motor supapă-inductor de acest tip are design simplu, este alimentat de impulsuri de curent unipolar și funcționează cu aceiași senzori de rotor. Cu toate acestea, din cauza nuanțelor sursei de alimentare, aceasta nu poate fi conectată direct la rețea. Ca urmare, este necesară introducerea convertoarelor speciale în infrastructură.

Pe de altă parte, acest design conține aproape toate avantajele unităților sincrone. Cea mai evidentă dintre acestea este gama largă de viteze. De exemplu, un motor cu reacție cu supapă cu posibilitatea de autoexcitare este capabil să furnizeze aproximativ 100 de mii de rotații. Acestea sunt deja motoare electrice de mare viteză, pentru care se folosesc componente cu un grad ridicat de rezistență.

Varietăți de unități după numărul de faze

Cea mai simplă versiune a unui astfel de motor electric sunt unitățile monofazate, care asigură un număr minim de contacte între echipamentele electronice și mecanică. În consecință, din aceasta rezultă că puncte slabe modele, inclusiv restricții în poziția rotorului și pulsații puternice. Modelele cu două faze sunt capabile să formeze un spațiu de aer și, de asemenea, în anumite condiții, asigură asimetria polilor. Din nou, astfel de mașini au un grad ridicat de ondulare, dar pot fi utilizate în cazurile în care pachetul de înfășurare a statorului este O condiție prealabilă... Motorul trifazat fără perii se caracterizează printr-o combinație de viteză mică, dar putere de ieșire bună. Prin urmare, este mai des folosit atât la asamblarea aparatelor de uz casnic, cât și la fabricarea echipamentelor industriale. Există și modele cu patru și șase faze de motoare electrice cu supape, dar acestea sunt deja segmente de instalații specializate care sunt scumpe și au dimensiuni mari.

Beneficiile motoarelor electrice

Datorită optimizării structurale, supapa inginerie energetică oferă multe beneficii operaționale... Printre acestea, este de remarcat viteza, flexibilitatea în setare, precizia determinării poziției rotorului (folosind un senzor), oportunități ample reglaj tehnic etc. Cu un consum redus de energie, puteți obține un randament ridicat de putere. Ceea ce este mai important, motorul supapei folosește o resursă mică de acțiune mecanică, iar aceasta are un efect benefic asupra duratei sale de viață. Nivel scăzut efectul termic asupra bazei elementului determină absența supraîncălzirii, prin urmare, piesele doar în cazuri rare necesită înlocuire din cauza uzurii.

Dezavantajele unui motor electric

Experții subliniază două dezavantaje principale ale unor astfel de motoare electrice. În primul rând, aceasta este complexitatea designului. Nu o piesă mecanică, ci o bază electronică care controlează motorul. Utilizarea microprocesoarelor, senzorilor, invertoarelor și fitingurilor electrice aferente necesită o abordare adecvată pentru a asigura fiabilitatea componentelor sistemului. Astfel, costul întreținerii echipamentului crește și el. Alături de aceasta, se remarcă și costul ridicat al magneților, pe care se bazează motorul fără perii chiar și în versiunile simple monofazate. În practică, utilizatorii încearcă să înlocuiască articolele și consumabilele scumpe, simplificând în același timp sistemul de control. Dar astfel de măsuri în sine necesită anumite resurse, ca să nu mai vorbim de faptul că eficiența motorului scade.

Concluzie

Conceptul de utilizare a electronicii în motoarele rotative tradiționale nu este întotdeauna justificat în timpul funcționării. Acest lucru se datorează zonelor de aplicare a unor astfel de echipamente. Cel mai adesea, acestea sunt zone de producție tradiționale în care conectarea nu este deloc necesară sisteme electronice management. Umplerea inovatoare ne obligă să revizuim ciclurile de producție, modernizarea punct la punct procese tehnologice... În plus, costul motorului, care variază de la 15 la 20 de mii de ruble, nu sporește atractivitatea acestui produs. Analogii convenționali de pe controlerele cu relee electromecanice sunt mai ieftini, ca să nu mai vorbim mai ușor de integrat în procesul de asamblare.

Și totuși există direcții în care este foarte apreciat controlul semiconductorilor cu senzori rotori. De regulă, acesta este un echipament de înaltă tehnologie produs de companii mari... Iar la ieșire oferă produse diferite niveluri, inclusiv pentru uz casnic.