Elektromotori ir stingri iesakņojušies kā vissvarīgākie komponenti lielākajai daļai ierīču, ko cilvēki lieto katru dienu. Viens no elektrisko mašīnu veidiem darba ķermeņa pagriešanai ir sinhronais elektromotors. Tālāk mēs apsvērsim ierīces īpašības un sinhronā motora darbības principu.
Ierīce
Strukturāli jebkura sinhronā vienība ir stators un rotors, kas apvienoti vienā korpusā. Statora tinumu satin stacionāras magnētiskās ķēdes spraugās, kas samontētas no feromagnētiska materiāla. Rotora konstrukcijā var būt tinums, kas uzstādīts uz tērauda rāmja, vai pastāvīgs magnēts, kas uzstādīts uz vārpstas. Gan viena, gan otrā uzdevums ir radīt magnētisko plūsmu, kas mijiedarbojas ar statora elektromagnētisko lauku.
Darbības princips
Pamatojoties uz GOST 27471-87 53. klauzulu, sinhronā motora jēdziens nozīmē bezkontakta mašīnu, kas darbojas ar maiņstrāvu. Kurā līdzsvara stāvoklī rotora ātruma attiecība pret pašreizējo frekvenci armatūras tinumos nav atkarīga no slodzes lieluma nominālās darbības laikā.
No praktiskā viedokļa tas izskatās šādi:
- statora tinumiem tiek piemērots trīsfāžu spriegums, ko sauc arī par armatūru;
- palielinoties sinusoīda amplitūdai vienā fāzē, proporcionāli palielināsies strāva un ap tinumu izveidotais elektromagnētiskais lauks;
- ņemot vērā faktu, ka sinusoīds pārmaiņus palielinās visās trīs motora fāzēs, maksimālā elektromagnētiskā lauka maksimums no vienas tinuma mainīsies pulksteņrādītāja virzienā;
- rotora (induktora) magnētiskais lauks pārmaiņus ar saviem poliem piesaista statora lauka vektora pretējo zīmi.
Šīs mijiedarbības rezultātā notiek sinhronā motora vārpstas translācijas rotācija ap savu asi. Tā kā strāvas līnijas, ko veido neatkarīgs avots, pastāvīgi atrodas induktorā, tā rotācijas biežums pilnībā atbilst armatūras tinumiem piegādātā sprieguma frekvencei. Sinhronisms notiek motorā.
Sinhrono motoru veidi
Parasti sinhronie motori ir sadalīti vairākās kategorijās, atkarībā no to konstrukcijas īpašībām.
Tātad, lai iegūtu ierosmes plūsmu:
- rotora tinums - lai nodrošinātu elektromagnētisko mijiedarbību, strāva tiek piegādāta tinumam no trešās puses avota;
- magnētiskais rotors - rotora magnētisko palīgu rada uz tā uzstādītie pastāvīgie magnēti;
- strūklas rotors - induktora magnētiskās ķēdes forma ir izgatavota tā, ka armatūras spēka līnijas tiek lauztas, lai iegūtu sinhronu rotāciju.
Atkarībā no rotora konstrukcijas tiek izšķirts nozīmīgais pols un netiešais polu sinhronais motors.
Saskaņā ar darbības režīmu tos var izmantot kā elektromotoru, ģeneratoru vai sinhrono kompensatoru.
Darbības režīmi
Praksē katru elektrisko mašīnu var izmantot dažādos darbības režīmos:
- Dzinēja režīms - iekārta darbojas pēc principa, kā elektrisko enerģiju pārvērš mehāniskajā enerģijā. Spriegums tiek piemērots armatūras vadiem un pārveidots par rotora rotācijas spēku.
- Ģeneratora režīms - šajā gadījumā motora vārpsta rotē turbīnas vai cita priekšmeta dēļ, un radītais spriegums tiek noņemts no armatūras vadiem.
- Sinhronais kompensators - elektromotors ir pievienots sadales tīklam tukšgaitā. Tas palielina sistēmas jaudas koeficientu reaktīvās jaudas patēriņa dēļ.
P.S. Sīkāka informācija par sinhronais motorsun arī par to, kā tas atšķiras no asinhronā motora, skatiet videoklipā: