Синхрони мотори мале снаге

Синхрони електромотори мале снаге (микромотори) који се користе у системима аутоматизације, разним кућним апаратима, сатовима, камерама итд.

Већина синхроних електромотора мале снаге разликује се од машина нормалних перформанси само по дизајну ротора, који, по правилу, нема намотај поља, клизне прстенове и четке притиснуте на њих.

За генерисање обртног момента, ротор је направљен од чврсте магнетне легуре, након чега следи једно магнетизовање у јаком импулсном магнетном пољу, услед чега полови накнадно задржавају заосталу магнетизацију.

Када се користи меки магнетни материјал, ротор добија посебан облик који пружа различит магнетни отпор његовом магнетном језгру у радијалним правцима.

Синхрони мотори са трајним магнетима имају цилиндрични конвексни ротор направљен од чврсте магнетне легуре и кавезни стартни намотај.

У тренутку покретања, синхрони мотор ради као асинхрони мотор, а његов почетни обртни момент настаје услед интеракције обртног магнетног поља статора са струјама које он индукује у краткоспојеном намотају ротора. Како се мотор покреће у побуђеном стању, магнетно поље трајних магнета ротационог ротора индукује е у намотају статора. итд. в.променљива фреквенција и то изазива струје услед којих настаје кочиони момент.

Резултујући обртни момент на вратилу мотора одређен је збиром момената услед кратког споја намотаја и ефекта кочења, односно који зависи од клизања. Приликом убрзања ротора овај обртни момент достиже минималну вредност, која уз правилан избор стартног намотаја треба да буде већа од називног обртног момента.

Када се брзина приближи синхроној, ротор се, као резултат интеракције поља трајних магнета са ротирајућим магнетним пољем статора, увлачи у синхронизам и затим ротира синхроном брзином.

Рад синхроног мотора са перманентним магнетом се мало разликује од рада намотаног синхроног мотора.

Синхрони отпорни мотори имају ротор са истакнутим полом направљен од меког магнетног материјала са шупљинама или прорезима, тако да је његов магнетни отпор у радијалним правцима различит. Шупљи ротор се састоји од утиснутих лимова електро челика и има кратко спојен стартни калем. Постоје ротори од чврстог феромагнетног материјала са сличним шупљинама.Секцијски ротор се састоји од лимова од електричног челика ливеног са алуминијумом или другим дијамагнетним материјалом, који делује као намотај кратког споја.

Када је намотај статора укључен, ротирајуће магнетно поље се окреће и мотор се покреће асинхроно. Након завршеног убрзања ротора до синхроне брзине, под дејством реактивног момента услед разлике магнетног отпора у радијалним правцима, он улази у синхронизам и налази се у односу на обртно магнетно поље статора, тако да његов магнетни отпор овом пољу је нај- мали.

Обично се синхрони отпорни мотори производе са називном снагом до 100 В, а понекад и већом ако придају посебан значај једноставности дизајна и повећању поузданости. Са истим димензијама, називна снага синхроних отпорних мотора је 2-3 пута мања од називне снаге синхроних мотора са перманентним магнетом, али су једноставнији у дизајну, разликују се по нижој цени, њихов називни фактор снаге не прелази 0,5 и номинална ефикасност је до 0,35 — 0,40.

Хистерезни синхрони мотори имају ротор од тврде магнетне легуре са широким хистерезисно коло… Да би се сачувао овај скупи материјал, ротор је направљен од модуларне конструкције, у којој је осовина причвршћена за чахуру од феро- или дијамагнетног материјала, и представља ојачани чврсти или шупљи цилиндар састављен од плоча затегнутих прстеном за закључавање на то .Употреба чврсте магнетне легуре за производњу ротора доводи до тога да се када мотор ради, таласи расподеле магнетне индукције на површинама статора и ротора померају један у односу на други под одређеним углом, тзв. угао хистерезе, који изазива појаву момента хистерезе, усмереног на ротацију ротора.

Разлика између синхроних мотора са трајним магнетима и хистерезисних синхроних мотора је у томе што је код првих ротор претходно магнетизован у јаком импулсном магнетном пољу током машинске производње, а код другог магнетизован је ротирајућим магнетним пољем статора.

Приликом покретања синхроног мотора са хистерезом, поред главног хистерезисног момента код машина са чврстим ротором, долази до асинхроног обртног момента услед вртложних струја у магнетном колу ротора, што доприноси убрзању ротора, његовом уласку у синхронизам и даљи рад при синхроној брзини са константним померањем ротора у односу на обртно магнетно поље статора за угао који је одређен оптерећењем на вратилу машине.

Хистерезни синхрони мотори раде и у синхроном и у асинхроном режиму, али у последњем случају са малим клизањем. Синхрони мотори са хистерезом одликују се великим почетним обртним моментом, глатким уласком у синхронизам, благом променом струје унутар 20-30% током преласка из режима мировања у режим кратког споја.

Ови мотори имају боље перформансе од синхроних релуктантних мотора, одликују се једноставношћу дизајна, поузданошћу и тихим радом, малим димензијама и малом тежином.

Одсуство кратког намотаја изазива осциловање ротора под променљивим оптерећењем, што доводи до одређене неравномерности његове ротације, што ограничава опсег примене машина које се производе са називном снагом до 400 В за индустријске и повећане фреквенције. , једноструке и двоструке брзине.

Називни фактор снаге хистерезних синхроних мотора не прелази 0,5, а номинална ефикасност достиже 0,65.

Синхрони мотори са хистерезом релуктентности имају статор са истакнутим полом са калемом који се налази на магнетном језгру састављеном од два симетрична снопа електричних челичних лимова са спојем унутар оквира завојнице. Магнетно коло има два пола исечена на једнаке делове уздужним жлебом, а на једном од њих су на сваком полу кратко спојени завоји. Између ових подељених полова налази се ротор састављен од неколико танких премошћених прстенова од каљеног магнетног тврдог челика, постављених на ременицу повезану са мењачем који смањује брзину излазног вратила на неколико стотина или неколико десетина обртаја у минути.

Приликом укључивања намотаја статора, услед краткоспојних завоја, ствара се временски помак између магнетних токова неоклопљеног и оклопљеног дела полова, што доводи до побуде насталог обртног магнетног поља. Ово поље у интеракцији са ротором доприноси настанку асинхроних и хистерезних обртних момената, изазивајући убрзање ротора, који по достизању синхроне брзине, под утицајем реактивног и хистерезисног обртног момента, улази у синхронизам и ротира се у правцу од неоклопљеног дела стуба до његовог оклопљеног дела где се скреће кратки спој.

Имам реверзибилне моторе, уместо кратког споја користе се четири намотаја, која се налазе на два дела сваког подељеног пола, а за прихваћени смер ротације ротора се кратко спаја одговарајући пар намотаја.

Реактивни хистерезис синхрони мотори имају релативно велике димензије и тежину, њихова називна снага не прелази 12 μВ, раде са веома малим фактором снаге, а њихова номинална ефикасност не прелази 0,01.

Синхрони корачни мотори управљају електричним импулсима који се конвертују у задати угао ротације, имплементиран на дискретан начин. Имају статор, на чијем се магнетном колу налазе два или три идентична просторно померена намотаја повезана серијски са извором електричне енергије. у виду правоугаоних импулса подесива фреквенција. Под утицајем струјних импулса, полови статора су респективно магнетизовани променљивим поларитетом. Промена смера струја у намотајима статора доводи до одговарајућег преокретања магнетизације полова и успостављања новог супротног поларитета.

Ротор са истакнутим половима корачних мотора може бити активан и реактиван. Активни ротор има калем поља једносмерне струје, клизне прстенове и четке или систем трајних магнета са наизменичним поларитетом, а реактивни ротор је реализован без намотаја поља.

Број полова на ротору корачног мотора је половина броја полова на статору. Свако пребацивање намотаја статора ротира резултујуће магнетно поље машине и изазива синхроно кретање ротора за један корак.Правац ротације ротора зависи од поларитета импулса примењеног на одговарајући намотај статора.

Прочитајте такође: Селсинс: сврха, уређај, принцип деловања