Modern szinkronhajtású motorok

A szinkron sugárhajtómű működésének elve

A szinkronhajtómotorokban a forgónyomaték létrehozásának elve kissé különbözik az aszinkron és a hagyományos szinkronmotoroktól. Itt a döntő szerepet maga a rotormag kapja.

A sugárhajtású szinkron motor forgórészének nincs tekercse, még akkor sem, ha rajta van rövidzárlat. Ehelyett a rotormag mágneses vezetőképességében nagyon heterogénnek bizonyul: a rotor mentén mágneses vezetőképessége különbözik az egész mágneses vezetőképességétől. Ennek a szokatlan megközelítésnek köszönhetően nincs szükség mind a rotortekercselésre, mind az állandó mágnesekre.

Az állórészt illetően a szinkronmotor sugárhajtóműjének állórész-tekercselése koncentrálható vagy elosztható, miközben az állórész magja és a ház normál marad. A teljes tulajdonság a forgórész erősen heterogén magjában rejlik.

A szinkronhajtómotorokra három fő típusú rotor jellemző: egy keresztirányban rétegelt rotor, egy különálló pólusú rotor és egy tengelyirányban rétegzett rotor.

A folyamat fizikája a következő. Az állórész tekercsei váltakozó áramot kapnak, és egy forgó mágneses teret hoznak létre a forgórész körül, amely maximálisan az állórész és a forgórész közötti légrésben van. A forgatónyomatékot annak a ténynek az eredményezi, hogy a forgórész egész idő alatt megpróbál elfordulni, hogy az állórész által generált mágneses fluxus mágneses ellenállása minimális legyen.

A maximális nyomaték közvetlenül arányos a hosszanti és keresztirányú induktivitások közötti különbséggel, és minél nagyobb ez a különbség, annál nagyobb a forgórész nyomatéka.

Ennek az elvnek a megértése érdekében az ábra felé fordulunk. Az 1 anizotróp tárgy eltérő mágneses vezetőképességgel rendelkezik az a és b tengely mentén. Ebben az esetben a 2 izotróp tárgy minden irányban azonos mágneses vezetőképességgel rendelkezik. Az 1. tárgyra alkalmazott mágneses mező forgatási pillanatot generál, amikor a b tengely és a B mágneses indukciós vonal közötti szög nem egyenlő nullával. Ha nem nulla szög létezik, az 1. objektum torzítja az alkalmazott B mágneses teret, és a torzítás iránya megegyezik az 1. objektum a tengelyével.

Az állórész tekercsével a szinkron sugárhajtóműben létrehozott szinuszos mágneses mező egy bizonyos szinkron szögfrekvenciával forog, ezért mindig fennáll a forgás pillanata, amely hajlamos arra, hogy a rendszert az alacsonyabb teljes potenciális energiájú állapotba visszakapja.

Vagyis a forgatónyomaték mindig arra törekszik, hogy csökkentse az állórész mágneses tere torzulását az a tengely irányában, a B indukciós vonal és a b tengely közötti szög csökkentésével. Tehát, ha a motorvezérlés célja e szög állandóságának fenntartása, akkor a mechanikus energiát folyamatosan nyerik az elektromágneses energia.

Így az állórész tekercselő árammal mágneseződik egy olyan nyomaték létezésével, amelynek célja a mező torzulásának kiküszöbölése, és az áram fázisának a forgó koordinátarendszerben lévő forgórész helyzetének megfelelő szabályozásával (a torzítási szög értékével összhangban) megkapjuk a szinkron sugárhajtómű nyomaték vezérlését.

Ma szinkron motorok

A világ vezető villamos motorok gyártói ma különösen érdeklődnek a szinkronhajtómotorok iránt, bár az első verziók a 19. század végén szabadalmaztak. A helyzet az, hogy a szinkronhajtómotorok hatékonysága alapvetően jelentősen meghaladja a A népszerű indukciós motorok hatékonyságanem is beszélve az energia sűrűségéről.

A forgórészben nincs energiaveszteség, de a forgórész általában az veszteségek kb. 30% -át teszi ki. Ez megnöveli az elektromos motor élettartamát - csökkenti a káros hőt. A szinkronhajtómotor tömege és méretei 20% -kal kisebbek, mint az aszinkron azonos teljesítménynél.

A szinkronhajtómotorok iránti megújult érdeklődés elsősorban a modern számítógépes modellezés széles lehetőségeivel jár, amelyek lehetővé teszik a forgórész és az állórész terveinek leghatékonyabb változatainak megtalálását - a tudományos kutatás eredményesebb, és a szinkronhajtómotorok modern verzióinak hatékonysága már 98%, akkoriban az aszinkron verziók esetében a hatékonyság hagyományosan nem haladja meg a 90% -ot.

A szinkronhajtómotorokat ma aszinkron motorok alapján állítják elő, és azonos méretekkel és felszerelési méretekkel nagyobb hatékonyságot érnek el, annál nagyobb fajlagos teljesítmény érhető el.

Előnyök és hátrányok

Vékonylemezből készült elektromos acélból készült, a sugárhajtású szinkronmotor forgórésze egyszerű és megbízható kialakítású, rövidzárlat nélküli tekercselés és mágnesek nélkül, ezért a forgórészben kiküszöbölhetők a káros melegítést okozó áramok - megnő az élettartam, és a mágnesek hiánya csökkenti a termék költségeit, beleértve a csökkentett karbantartási költségek minimalizálását .

A rotor viszonylag könnyűsége miatt a saját tehetetlenségi nyomatéka alacsony, tehát a motor gyorsabban névleges fordulatra gyorsul, ami energiamegtakarítást eredményez.

A frekvenciaváltó mint sebességszabályozó nagyon rugalmasvá teszi a motorvezérlést széles üzemi fordulatszám tartományban. Ami a hiányosságokat illeti, csak egy: a frekvenciaváltó szükségessége.

A frekvenciaváltó használata a teljesítménytényező aktív korrekciójával lehetővé teszi a rendszer maximális teljesítménytényezőjének elérését, ami minden modern gyártásnál nagyon fontos.