Motores a reacción síncronos modernos

El principio de funcionamiento de un motor a reacción síncrono.

En los motores de chorro síncrono, el principio de crear un par de rotor es algo diferente de los motores síncronos asíncronos y tradicionales. Aquí el papel decisivo se asigna al núcleo del rotor en sí.

El rotor de un motor síncrono de chorro no tiene bobinados, incluso si no hay bobinados en cortocircuito. En cambio, el núcleo del rotor se hace altamente heterogéneo en conductividad magnética: la conductividad magnética a lo largo del rotor es diferente de la conductividad magnética a través. Gracias a este enfoque inusual, no hay necesidad de bobinados del rotor ni de imanes permanentes.

En cuanto al estator, el devanado del estator del motor síncrono de chorro puede concentrarse o distribuirse, mientras que el núcleo y la carcasa del estator permanecen normales. Toda la característica está en el núcleo del rotor altamente heterogéneo.

Los rotores síncronos son característicos de tres tipos principales de rotores: un rotor estratificado transversalmente, un rotor con polos distintos y un rotor estratificado axialmente.

La física del proceso es la siguiente. Se suministra corriente alterna a los devanados del estator, y crea un campo magnético giratorio alrededor del rotor, que es máximo en el espacio de aire entre el estator y el rotor. El momento de rotación se obtiene debido al hecho de que el rotor intenta girar todo el tiempo para que la resistencia magnética para el flujo magnético generado por el estator sea mínima.

El par máximo es directamente proporcional a la diferencia entre las inductancias longitudinales y transversales, y cuanto mayor es esta diferencia, mayor es el par del rotor.

Para entender este principio, pasamos a la figura. El objeto anisotrópico 1 tiene una conductividad magnética diferente a lo largo de los ejes ay b. En este caso, el objeto isotrópico 2 tiene la misma conductividad magnética en todas las direcciones. Un campo magnético aplicado al objeto 1 genera un momento de rotación cuando el ángulo entre el eje b y las líneas de inducción magnética B no es igual a cero. Cuando existe un ángulo distinto de cero, el objeto 1 distorsionará el campo magnético aplicado B, y la dirección de distorsión coincidirá con el eje a del objeto 1.

El campo magnético sinusoidal creado en el motor de chorro síncrono por el devanado del estator gira con una cierta frecuencia angular síncrona y, por lo tanto, siempre habrá un momento de rotación, que tiende a devolver el sistema al estado con la energía potencial total más baja.

Es decir, el momento de rotación siempre se esforzará por reducir la distorsión del campo magnético del estator en la dirección del eje a, disminuyendo el ángulo entre las líneas de inducción B y el eje b. Por lo tanto, si el control del motor tiene como objetivo mantener la constancia de este ángulo, entonces la energía mecánica se obtendrá constantemente del electromagnético.

Por lo tanto, la corriente de devanado del estator proporciona magnetización con la existencia de un par destinado a eliminar la distorsión del campo, y al controlar la fase de corriente de acuerdo con la posición del rotor en el sistema de coordenadas rotativas (de acuerdo con el valor del ángulo de distorsión), se obtiene el control de par del motor de chorro síncrono.

Motores jet síncronos hoy

Los principales fabricantes mundiales de motores eléctricos muestran hoy un interés particular en los motores de chorro síncrono, aunque las primeras versiones fueron patentadas a fines del siglo XIX. El hecho es que la eficiencia de los motores de chorro síncrono excede fundamentalmente significativamente Eficiencia de los motores de inducción populares.sin mencionar la densidad de potencia.

No hay pérdidas de energía en el rotor, pero generalmente el rotor representa alrededor del 30 por ciento de las pérdidas. Esto aumenta la vida útil del motor eléctrico, reduce el calor nocivo. La masa de un motor de chorro síncrono y sus dimensiones son un 20% menores que las de una misma potencia asíncrona.

El renovado interés en los motores de chorro síncrono hoy en día se asocia principalmente con las amplias capacidades del modelado moderno por computadora, que permiten encontrar las versiones más efectivas de diseños de rotor y estator: la investigación científica es más productiva y la eficiencia de las versiones modernas de motores de chorro síncrono ya es del 98%, en ese momento En cuanto a las versiones asíncronas, la eficiencia no supera tradicionalmente el 90%.

Los motores a reacción síncronos se fabrican hoy en día sobre la base de motores asíncronos, y con las mismas dimensiones y dimensiones de montaje, se obtiene una mayor eficiencia, se logra una mayor potencia específica.

Ventajas y desventajas.

El rotor de un motor síncrono a chorro, extraído del acero eléctrico de lámina delgada, tiene un diseño simple y confiable sin un devanado en cortocircuito y sin imanes, por lo tanto, las corrientes que causan calentamiento dañino se eliminan en el rotor: la vida útil aumenta y la ausencia de imanes reduce el costo del producto, lo que incluye minimizar los costos de mantenimiento reducidos .

Debido a la ligereza comparativa del rotor, su propio momento de inercia es bajo, por lo que el motor acelera a la velocidad nominal más rápido, lo que conduce a ahorros de energía.

El variador de frecuencia como controlador de velocidad hace que el control del motor sea muy flexible en un amplio rango de velocidades de operación. En cuanto a las deficiencias, es solo una: la necesidad de un convertidor de frecuencia.

El uso de un convertidor de frecuencia con corrección activa del factor de potencia permite alcanzar el factor de potencia máximo del sistema, que es muy importante en cualquier producción moderna.