U električnim sustavima koristimo bilo u industriji, elektrane ili su domaće potrebe, motori i generatori postali uobičajena stvar. Uz potražnju za visoko energetski učinkovitim sustavima koji troše manje energije, vidi se izum novih modela ovih električnih uređaja. Osnovni proračunski faktor za pouzdan rad motora i generatora je Faktor snage . To je omjer primijenjene snage nad potrebnom snagom. Obično se ukupna potrošnja energije u industriji i tvornicama izračunava na temelju faktora snage. Dakle, faktor snage uvijek treba održavati na jedinstvu. Ali zbog porasta jalove snage u tim uređajima faktor snage se smanjuje. Da bi se faktor snage održao na jedinstvu, uvode se mnoge metode. Koncept sinkronog motora jedan je od njih.
Što je sinkroni motor?
Definicija sinkronog motora kaže da je „An AC motor u kojem je u stabilnom stanju rotacija osovine sinkronizirana s frekvencijom primijenjene struje ”. Sinkroni motor radi kao motor naizmjenične struje, ali ovdje je ukupan broj okretaja izvršenih osovinom jednak cjelobrojnom umnošku frekvencije primijenjene struje.
Sinkroni motor
Sinkroni motor se ne oslanja na indukcijsku struju za rad. U ovih motora, za razliku od asinhronog motora, prisutni su višefazni izmjenični elektromagneti država r , koji stvara rotirajuće magnetsko polje. Ovdje je rotor od trajnog magneta koji se sinkronizira s rotirajućim magnetskim poljem i rotira sinkrono s frekvencijom struje koja se na njega primjenjuje.
Sinkroni dizajn motora
Stator i rotor su glavne komponente sinkronog motora. Ovdje okvir statora ima omotačnu ploču na koju su pričvršćene trake za ključeve i obodna rebra. Noge, nosači okvira koriste se za potporu stroju. Za pobuđivanje namota polja istosmjernom strujom koriste se klizni prstenovi i četke.
Cilindrični i okrugli rotori koriste se za 6-polnu primjenu. Istaknuti rotori stupa koriste se kada je potrebna veća količina stupova. Konstrukcija sinkronog motora i sinkronog alternatora je slična.
Princip rada sinkronog motora
Rad sinkronih motora ovisi o interakciji magnetskog polja statora s magnetskim poljem rotora. Stator sadrži 3 fazne namote i napaja se trofaznom snagom. Dakle, statorski namot stvara 3-fazno rotirajuće magnetsko polje. Istosmjerno napajanje daje se rotoru.
Rotor ulazi u rotirajuće magnetsko polje koje stvara namot statora i okreće se sinkronizirano. Sada, brzina motora ovisi o frekvenciji dovedene struje.
Brzina sinkronog motora kontrolira se frekvencijom primijenjene struje. Brzina sinkronog motora može se izračunati kao
Ns = 60f / P = 120f / str
gdje je f = frekvencija izmjenične struje (Hz)
p = ukupan broj polova po fazi
P = ukupan broj para polova po fazi.
Ako se primijeni opterećenje veće od probojnog, motor se desinhronizira. 3-fazni namot statora daje prednost određivanja smjera vrtnje. U slučaju jednofaznog namota, nije moguće izvesti smjer vrtnje i motor se može pokrenuti u bilo kojem smjeru. Za upravljanje smjerom rotacije kod ovih sinkronih motora potrebni su uređaji za pokretanje.
Metode pokretanja sinkronog motora
Trenutak tromosti rotora zaustavlja sinkrone motore velikih veličina da se samopokrenu. Zbog ove tromosti rotora, nije moguće da se rotor sinkronizira s magnetskim poljem statora na samom primjenu snage. Dakle, potreban je dodatni mehanizam koji će pomoći rotoru da se sinkronizira.
Indukcijski namot uključen je u velike motore koji stvaraju dovoljan zakretni moment potreban za ubrzanje. Za vrlo velike motore, za ubrzavanje neopterećenog stroja, koristi se poni motor. Promjenom frekvencije struje statora, elektronički upravljani motori mogu ubrzati čak i od nulte brzine.
Za vrlo male motore, kada su trenutak inercije rotora i mehaničko opterećenje poželjno mali, mogu se pokrenuti bez ikakvih metoda pokretanja.
Vrste sinkronog motora
Ovisno o načinu magnetizacije rotora, postoje dvije vrste sinkronih motora -
- Neuzbuđen.
- Istosmjerna struja Uzbuđena.
Neuzbuđeni motor
U tim se motorima rotor namagneti od vanjskog polja statora. Rotor sadrži konstantno magnetsko polje. Za izradu rotora koristi se visoko zadržavajući čelik poput kobalt čelika. Oni su klasificirani kao motori s trajnim magnetima, nevoljnošću i histerezom.
- U sinkronim motorima s trajnim magnetima, trajni magnet se koristi zajedno sa čelikom za dizajn rotora. U rotoru imaju konstantno magnetsko polje, pa se indukcijski namot ne može koristiti za pokretanje. Koristi se kao bezmjenski motor dizala.
Sinkroni motor sa stalnim magnetima
- U relukcionom motoru rotor je izrađen od čeličnog odljevka s isturenim nazubljenim stupovima. Kako bi se minimalan talas valova smanjio, polovi rotora su manji od polova statora. Sadrži namotaj kaveznog vjetra koji osigurava početni moment rotora. Koristi se u instrumentima.
- Motori za histerezu su samopokretački motori. Ovdje je rotor glatki cilindar izrađen od magnetnog tvrdog kobaltnog čelika visoke koercitivnosti. Ovi su motori skupi i koriste se tamo gdje je potrebna precizna konstantna brzina. Općenito se koristi kao servomotori.
Istosmjerno uzbuđeni motor
Ovdje se rotor pobuđuje pomoću istosmjerne struje koja se dovodi izravno kroz klizne prstenove. Također se koriste AC indukcija i ispravljači. To su obično velike veličine poput veće od 1 konjske snage itd.
Primjene sinkronih motora
obično, sinkroni motori koriste se za primjene u kojima je potrebna precizna i stalna brzina. Primjene ovih motora s malom snagom uključuju strojeve za pozicioniranje. Oni se također primjenjuju u robotu aktuatori . Kuglični mlinovi, satovi, gramofoni za reprodukciju ploča također koriste sinkrone motore. Osim toga, ovi se motori koriste i kao servomotori i mjerni strojevi.
Ovi motori dostupni su u rasponu frakcijskih veličina potkovica do industrijskih veličina velike snage. Iako se koriste u industrijskim veličinama velike snage, ovi motori obavljaju dvije važne funkcije. Jedno je učinkovito sredstvo pretvaranja izmjenične energije u mehaničku, a drugo je Korekcija faktora snage . Na koju ste primjenu servomotora naišli?
