У електричним системима користимо било у индустрији, електране или су домаће потребе, мотори и генератори постали уобичајена ствар. Уз потражњу за високо енергетски ефикасним системима који троше мање енергије, види се изум нових модела ових електричних уређаја. Основни рачунски фактор за поуздан рад мотора и генератора је Фактор снаге . То је однос примењене снаге над потребном снагом. Обично се укупна потрошња енергије у индустрији и фабрикама израчунава на основу фактора снаге. Дакле, фактор снаге увек треба одржавати на јединству. Али због пораста реактивне снаге код ових уређаја фактор снаге се смањује. Да би се фактор снаге одржао на јединству, уводе се многе методе. Концепт синхроног мотора је један од њих.
Шта је синхрони мотор?
Дефиниција синхроног мотора каже да „Ан АЦ мотор у коме је у стабилном стању ротација вратила синхронизована са фреквенцијом примењене струје “. Синхрони мотор ради као мотор наизменичне струје, али овде је укупан број окретаја направљених вратилом једнак целобројном вишекратнику фреквенције примењене струје.
Синхрони мотор
Синхрони мотор се не ослања на индукциону струју за рад. У овим моторима, за разлику од асинхроног мотора, присутни су вишефазни електромагнети наизменичне струје држава р , који производи ротирајуће магнетно поље. Овде је ротор од трајног магнета који се синхронизује са обртним магнетним пољем и ротира синхроно са фреквенцијом струје која се на њега примењује.
Синхрони дизајн мотора
Статор и ротор су главне компоненте синхроног мотора. Овде оквир статора има омотач на који су причвршћене траке за кључеве и ободна ребра. Ноге, носачи оквира користе се за подршку машини. За побуђивање намотаја поља једносмерном струјом користе се клизни прстенови и четке.
Цилиндрични и округли ротори се користе за 6-полну примену. Истакнути ротори стубова користе се када је потребна већа количина стубова. Конструкција синхроног мотора и синхроног алтернатора је слична.
Принцип рада синхроног мотора
Рад синхроних мотора зависи од интеракције магнетног поља статора са магнетним пољем ротора. Статор садржи 3 фазне намотаје и напаја се трофазном снагом. Дакле, статорски намотај производи 3-фазно ротирајуће магнетно поље. Једносмерно напајање даје се ротору.
Ротор улази у ротирајуће магнетно поље које производи намотај статора и синхронизовано се окреће. Сада брзина мотора зависи од фреквенције испоручене струје.
Брзина синхроног мотора контролише се фреквенцијом примењене струје. Брзина синхроног мотора може се израчунати као
Нс = 60ф / П = 120ф / стр
где је ф = фреквенција наизменичне струје (Хз)
п = укупан број полова по фази
П = укупан број парова полова по фази.
Ако се примени оптерећење веће од пробојног, мотор се деинхронизује. 3-фазни намотај статора даје предност у одређивању смера ротације. У случају једнофазног намотаја није могуће извести смер ротације и мотор може да се покрене у било ком смеру. За управљање смером ротације код ових синхроних мотора потребни су уређаји за покретање.
Методе покретања синхроног мотора
Момент инерције ротора спречава синхроне моторе великих величина да се самопокрену. Због ове инертности ротора, није могуће да се ротор синхронизује са магнетним пољем статора у тренутку примене снаге. Дакле, потребан је неки додатни механизам који ће помоћи ротору да се синхронизује.
Индукциони намотај је укључен у велике моторе који генеришу довољан обртни моменат потребан за убрзање. За врло велике моторе, за убрзавање неоптерећене машине, користи се пони мотор. Мењајући фреквенцију струје статора, електронски управљани мотори могу убрзати чак и од нулте брзине.
За врло мале моторе, када су тренутак инерције ротора и механичко оптерећење пожељно мали, они могу стартовати без икаквих метода покретања.
Врсте синхроног мотора
У зависности од начина магнетизације ротора, постоје две врсте синхроних мотора -
- Неузбуђен.
- Истосмерна струја Узбуђена.
Неузбуђени мотор
У овим моторима, ротор је магнетизован од спољашњег поља статора. Ротор садржи константно магнетно поље. За израду ротора користи се високо задржавајући челик као што је кобалт. Они су класификовани као мотори са перманентним магнетима, нерадом и хистерезом.
- У синхроним моторима са трајним магнетима, трајни магнет се користи заједно са челиком за дизајн ротора. У ротору имају константно магнетно поље, па индукциони намотај не може да се користи за покретање. Користе се као мотори за лифтове без брзина.
Синхрони мотор са трајним магнетима
- У Релуцтанце мотору, ротор је направљен од челичног ливења са избоченим назубљеним стубовима. Да би се минимализовали валови обртног момента, полови ротора су мањи од полова статора. Садржи намотај веверичастог кавеза да обезбеди почетни обртни момент ротору. Користи се у примени инструментације.
- Мотори за хистерезу су самопокретачки мотори. Овде је ротор глатки цилиндар направљен од магнетног тврдог кобалтног челика високе коерцитивности. Ови мотори су скупи и користе се тамо где је потребна прецизна константна брзина. Генерално се користи као сервомотори.
Мотор узбуђен једносмерном струјом
Овде се ротор побуђује помоћу једносмерне струје која се доводи директно кроз клизне прстенове. Такође се користе наизменична индукција и исправљачи. То су обично велике величине као што су веће од 1 коњске снаге итд.
Мотор узбуђен једносмерном струјом
Примене синхроних мотора
обично, синхрони мотори користе се за примене где је потребна прецизна и константна брзина. Примене ових мотора са малом снагом укључују машине за позиционирање. Они се такође примењују у роботима актуатори . Млинови за куглице, сатови, грамофони за грамофонске плоче такође користе синхроне моторе. Поред тога, ови мотори се користе и као сервомотори и мерачи времена.
Ови мотори су доступни у распону фракционих величина потковица до индустријских величина велике снаге. Иако се користе у индустријским величинама велике снаге, ови мотори обављају две важне функције. Једно је ефикасно средство за претварање енергије наизменичне струје у механичку, а друго је Корекција фактора снаге . На коју сте примену сервомотора наишли?
