Elektromotoren sind fest verankert als die wichtigsten Komponenten der meisten Geräte, die täglich vom Menschen verwendet werden. Eine der Arten von elektrischen Maschinen zum Drehen des Arbeitskörpers ist ein synchroner Elektromotor. Wir werden die Eigenschaften des Geräts und das Funktionsprinzip eines Synchronmotors weiter betrachten.
Gerät
Strukturell ist jede Synchroneinheit ein Stator und ein Rotor, die in einem Gehäuse kombiniert sind. Die Statorwicklung ist in die Schlitze eines stationären Magnetkreises gewickelt, der aus einem ferromagnetischen Material zusammengesetzt ist. Die Rotorstruktur kann eine Wicklung umfassen, die auf einem Stahlrahmen montiert ist, oder einen Permanentmagneten, der auf einer Welle montiert ist. Die Aufgabe sowohl des einen als auch des zweiten besteht darin, einen Magnetfluss zu erzeugen, der mit dem elektromagnetischen Feld des Stators interagiert.
Arbeitsprinzip
Auf der Grundlage von Abschnitt 53 von GOST 27471-87 impliziert das Konzept eines Synchronmotors eine berührungslose Maschine, die mit Wechselstrom betrieben wird. In dem stationären Zustand hängt das Verhältnis der Rotordrehzahl zur Stromfrequenz in den Ankerwicklungen nicht von der Größe der Last im Nennbetrieb ab.
Aus praktischer Sicht sieht es so aus:
- An die Statorwicklungen wird eine dreiphasige Spannung angelegt, die auch als Anker bezeichnet wird.
- Wenn die Amplitude der Sinuskurve in einer Phase zunimmt, nehmen der Strom und das um die Wicklung erzeugte elektromagnetische Feld proportional zu.
- In Anbetracht der Tatsache, dass die Sinuskurve in allen drei Phasen des Motors abwechselnd ansteigt, verschiebt sich die Spitze des maximalen elektromagnetischen Feldes von einer Wicklung zur anderen im Uhrzeigersinn.
- Das Magnetfeld des Rotors (Induktors) wird abwechselnd von seinen eigenen Polen zum entgegengesetzten Vorzeichen des Statorfeldvektors angezogen.
Infolge dieser Wechselwirkung tritt eine Translationsdrehung der Synchronmotorwelle um ihre Achse auf. Da Stromleitungen, die von einer unabhängigen Quelle gebildet werden, ständig in der Induktivität vorhanden sind, entspricht die Frequenz ihrer Drehung vollständig der Frequenz der Spannung, die den Ankerwicklungen zugeführt wird. Synchronität tritt im Motor auf.
Arten von Synchronmotoren
Im Allgemeinen werden Synchronmotoren abhängig von ihren Konstruktionsmerkmalen in mehrere Kategorien unterteilt.
Um einen Fluss der Anregung zu erhalten, verwenden Sie:
- Rotorwicklung - Um eine elektromagnetische Wechselwirkung zu gewährleisten, wird die Wicklung von einer Drittquelle mit Strom versorgt.
- magnetischer Rotor - Das Hilfsmagnetfeld des Rotors wird durch darauf installierte Permanentmagnete erzeugt.
- Strahlrotor - Die Form des Magnetkreises des Induktors ist so gestaltet, dass die Kraftlinien des Ankers gebrochen werden, um eine synchrone Drehung zu erhalten.
Je nach Ausführung des Rotors werden ein ausgeprägter Pol und ein impliziter Polsynchronmotor unterschieden.
Je nach Betriebsart können sie als Elektromotor, Generator oder Synchronkompensator eingesetzt werden.
Betriebsarten
In der Praxis kann jede elektrische Maschine in verschiedenen Betriebsarten eingesetzt werden:
- Motormodus - Das Gerät arbeitet nach dem Prinzip der Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie. Die Ankerkabel werden mit Spannung beaufschlagt und in Rotationskraft auf den Rotor umgewandelt.
- Generatormodus - In diesem Fall dreht sich die Motorwelle aufgrund der Turbine oder eines anderen Objekts und die erzeugte Spannung wird von den Ankerleitungen entfernt.
- Synchronkompensator - Der Elektromotor ist im Leerlauf an das Verteilungsnetz angeschlossen. Dies erhöht den Leistungsfaktor des Systems aufgrund des Verbrauchs an Blindleistung.
P.S. Weitere Details zu Synchronmotorund auch darüber, wie es sich von einem Induktionsmotor unterscheidet, siehe Video: