Düşük güçlü senkron motorlar
Otomasyon sistemlerinde kullanılan düşük güçlü senkron elektrik motorları (mikromotorlar), çeşitli ev aletleri, saatler, kameralar vb.
Düşük güçlü senkron elektrik motorlarının çoğu, normal performansa sahip makinelerden yalnızca, kural olarak bir alan sargısı, kayma halkaları ve bunlara bastırılmış fırçalar olmayan rotor tasarımında farklılık gösterir.
Tork üretmek için, rotor sert bir manyetik alaşımdan yapılır, ardından güçlü bir darbeli manyetik alanda tek mıknatıslanma gelir ve bunun sonucunda kutuplar daha sonra artık mıknatıslanmayı korur.
Yumuşak bir manyetik malzeme kullanıldığında rotor, manyetik çekirdeğine radyal yönlerde farklı manyetik direnç sağlayan özel bir şekil alır.
Başlatma anında, senkron motor bir endüksiyon motoru gibi çalışır ve ilk torku, statorun dönen manyetik alanının kısa devre rotor sargısında indüklediği akımlarla etkileşimi nedeniyle oluşturulur. Motor uyarılmış durumda çalıştırıldığında, dönen rotorun kalıcı mıknatıslarının manyetik alanı stator sargısında e'yi indükler. vesaire. v. değişken frekans ve bu, frenleme torkunun oluşmasına neden olan akımlara neden olur.
Motor milinde ortaya çıkan tork, sargının kısa devresinden kaynaklanan momentler ile frenleme etkisinin, yani kaymaya bağlı olan momentlerin toplamı tarafından belirlenir. Rotorun hızlanması sırasında bu tork, başlangıç sargısının doğru seçilmesiyle nominal torktan daha büyük olması gereken minimum bir değere ulaşır.
Hız senkrona yaklaştığında, kalıcı mıknatıslar alanının statorun dönen manyetik alanı ile etkileşiminin bir sonucu olarak rotor, senkron hıza çekilir ve ardından senkron hızda döner.
Sabit mıknatıslı senkron motorun çalışması, sargılı senkron motorunkinden biraz farklıdır.
Senkron dirençli motorlar, boşlukları veya yarıkları olan yumuşak bir manyetik malzemeden yapılmış çıkıntılı bir kutup rotoruna sahiptir, bu nedenle radyal yönlerdeki manyetik direnci farklıdır. İçi boş rotor, damgalı elektrikli çelik levhalardan oluşur ve kısa devre edilmiş bir başlatma bobinine sahiptir. Benzer boşluklara sahip katı ferromanyetik malzemeden yapılmış rotorlar vardır.Kesitli rotor, kısa devre sargısı görevi gören alüminyum veya diğer diyamanyetik malzeme ile dökülen elektrikli çelik levhalardan oluşur.
Stator sargısı açıldığında, dönen bir manyetik alan döndürülür ve motor asenkron olarak çalışır. Rotorun senkron hıza ivmesini tamamladıktan sonra, radyal yönlerdeki manyetik direnç farkından dolayı reaktif torkun etkisi altında senkronizasyona girer ve statorun dönen manyetik alanına göre konumlandırılır, böylece bu alana karşı manyetik direnci en fazladır - en küçük olanıdır.
Genel olarak, senkron dirençli motorlar, 100 W'a kadar anma gücüyle üretilir ve bazen tasarımın basitliğine ve artan güvenilirliğe özel önem verilirse daha da yüksek olur. Aynı boyutlara sahip senkron dirençli motorların anma gücü, kalıcı mıknatıslı senkron motorların anma gücünün 2 - 3 katıdır, ancak daha basit tasarımlıdırlar, daha düşük maliyetlidirler, anma güç faktörleri 0,5'i geçmez ve nominal verimlilik 0,35 - 0,40'a kadardır.
Histerezis senkron motorlar, geniş bir sert manyetik alaşımlı rotora sahiptir. histerezis devresi… Bu pahalı malzemeden tasarruf etmek için rotor, milin ferro- veya diyamanyetik malzemeden yapılmış bir manşona tutturulduğu ve bir kilitleme halkası ile sıkılmış plakalardan birleştirilmiş güçlendirilmiş katı veya içi boş bir silindir olduğu modüler bir yapıdan yapılmıştır. o .Rotor üretimi için sert bir manyetik alaşımın kullanılması, motor çalışırken, stator ve rotor yüzeylerindeki manyetik indüksiyon dağılım dalgalarının birbirine göre belirli bir açıda kaydırılmasına yol açar. rotorun dönüşüne yönelik bir histerezis torkunun ortaya çıkmasına neden olan histerezis açısı.
Kalıcı mıknatıslı senkron motorlar ile histerezis senkron motorlar arasındaki fark, birincisinde rotorun makine imalatı sırasında güçlü bir darbeli manyetik alanda önceden mıknatıslanması ve ikincisinde statorun dönen manyetik alanı tarafından mıknatıslanmasıdır.
Histerezisli bir senkron motoru çalıştırırken, katı rotorlu makinelerde ana histerezis momentine ek olarak, rotorun hızlanmasına, senkronizasyona girmesine ve rotor manyetik devresindeki girdap akımları nedeniyle asenkron bir tork oluşur ve rotorun, makine mili üzerindeki yük tarafından belirlenen bir açıyla statorun dönen manyetik alanına göre sabit yer değiştirmesi ile senkron hızda daha fazla çalışma.
Histerezis senkron motorları hem senkron hem de asenkron modlarda çalışır, ancak ikinci durumda düşük kayma ile çalışır. Histerezisli senkron motorlar, büyük bir başlangıç torku, senkronizasyona yumuşak giriş, boşta moddan kısa devre moduna geçiş sırasında akımda% 20-30'luk hafif bir değişiklik ile ayırt edilir.
Bu motorlar, senkron relüktans motorlardan daha iyi performansa sahiptir, tasarım basitliği, güvenilirlik ve sessiz çalışma, küçük boyut ve düşük ağırlık ile ayırt edilir.
Kısa bir sargının olmaması, rotorun değişken yük altında salınmasına neden olur, bu da dönüşünde belirli bir düzensizliğe yol açar, bu da endüstriyel ve yüksek frekanslar için 400 W'a kadar nominal güçle üretilen makinelerin uygulama aralığını sınırlar. , hem tek hem de çift hız.
Histerezis senkron motorların anma güç faktörü 0,5'i geçmez ve anma verimi 0,65'e ulaşır.
Stator sargısını açarken, kısa devreli dönüşler nedeniyle, kutupların korumasız ve korumalı kısımlarının manyetik akıları arasında zamanla bir faz kayması oluşur ve bu da ortaya çıkan dönen manyetik alanın uyarılmasına yol açar. Rotorla etkileşime giren bu alan, asenkron ve histerezis torklarının ortaya çıkmasına katkıda bulunarak, senkron hıza ulaştığında reaktif ve histerezis torklarının etkisi altında senkronizasyona giren ve yön yönünde dönen rotorun hızlanmasına neden olur. direğin blendajsız kısmından, kısa devrenin döndüğü blendajlı kısmına.
Tersine çevrilebilir motorlarım var, kısa devre yapmak yerine, her bir ayrık kutbun iki parçasına yerleştirilmiş dört sargı kullanılıyor ve rotorun kabul edilen dönüş yönü için karşılık gelen sargı çifti kısa devre ediliyor.
Reaktif histerezis senkron motorlar nispeten büyük boyutlara ve ağırlığa sahiptir, nominal güçleri 12 μW'ı geçmez, çok düşük bir güç faktöründe çalışırlar ve nominal verimleri 0,01'i geçmez.
Senkron kademeli motorlar, elektrik impulslarını kontrol eder, ayrı bir şekilde uygulanan bir ayarlı dönüş açısına dönüştürülür. Manyetik devresi üzerinde bir elektrik enerjisi kaynağına seri olarak bağlanmış iki veya üç özdeş uzamsal olarak yer değiştirmiş bobin bulunan bir statorları vardır. dikdörtgen darbeler şeklinde ayarlanabilir frekans Akım darbelerinin etkisi altında, statorun kutupları sırasıyla değişken kutuplarla mıknatıslanır. Stator sargılarındaki akımların yönündeki değişiklik, kutupların mıknatıslanmasının karşılık gelen bir tersine çevrilmesine ve yeni bir zıt kutup kurulmasına yol açar.
Kademeli motorların çıkıntılı kutup rotoru aktif ve reaktif olabilir. Aktif bir rotorun doğru akım alan bobini, kayma halkaları ve fırçaları veya alternatif polariteye sahip bir kalıcı mıknatıs sistemi vardır ve alan bobini olmadan reaktif bir rotor uygulanır.
Step motorun rotorundaki kutup sayısı, statordaki kutup sayısının yarısı kadardır. Stator sargılarının her bir anahtarlanması, makinenin ortaya çıkan manyetik alanını döndürür ve rotorun bir adım senkron olarak hareket etmesine neden olur.Rotorun dönüş yönü, karşılık gelen stator sargısına uygulanan darbenin polaritesine bağlıdır.
Ayrıca okuyun: Selsyns: amaç, cihaz, eylem ilkesi