Parhaat asynkroniset moottorit. Synkroninen tai asynkroninen. Kuinka valita moottori

Asynkroniset ja synkroniset sähkömoottorit. Toimintaperiaate

Kolmivaiheinen asynkroniset moottorit muodostavat perustan nykyaikaiselle sähkökäytölle. Ne erottuvat DPT:stä suunnittelun yksinkertaisuuden, luotettavuuden, korkean teknisen ja taloudellisen indikaattorin ansiosta. Tällä hetkellä taajuusmuuttajat ovat mahdollistaneet AM:n ohjausominaisuuksien parantamisen kuin NV:llä varustettujen DCT:iden.

Roottorin rakenteen mukaan IM:t jaetaan moottoreiksi, joissa on squirrel-cage roottor (SCR) ja moottoreihin, joissa on vaiheroottori (FR). Useimmat yksinkertainen muotoilu AD:ssa KZR:n kanssa. Tällaisen moottorin roottorissa ei ole johtoja, koska sen käämitys on tehty oikosuljetun häkin (oravahäkin) muodossa. Sen käämitys on tehty kupari- tai alumiinitankojen rivin muodossa, joka sijaitsee roottorin sydämen kehällä ja on suljettu molemmilta puolilta oikosulkurenkailla. Suunnittelun yksinkertaisuus tarjoaa ne korkea luotettavuus, huollon helppous ja alhaiset kustannukset. HELL SS KZR:n päällekytkentäkaavio on esitetty kuvassa. 4.1, a.

Vaiheroottorissa on kolmivaiheinen käämitys, joka on valmistettu staattorikäämityksen tyypin mukaan (kuva 4.1, b). Jotkut kelojen päät on kytketty nollapisteeseen ("tähti"), kun taas toiset päät on kytketty liukurenkaisiin. Harjat on asetettu renkaiden päälle, mikä muodostaa liukuvan kosketuksen roottorin käämitykseen. Tällä rakenteella on mahdollista kytkeä käynnistys- tai säätöreostaatti roottorikäämiin, mikä mahdollistaa roottoripiirin sähköisen vastuksen muuttamisen. Tällaisia ​​moottoreita on vaikeampi valmistaa ja käyttää, joten niitä käytetään vain, jos IM:n käyttö oikosulkusuojauksella ei täytä vaatimuksia mekanismikäytölle.

IM-roottori jää jäljessä staattorin pyörivästä magneettikentästä, jonka staattorikäämitys synnyttää, eli pyöriminen tapahtuu asynkronisesti. Näissä olosuhteissa pyörivä staattorikenttä indusoi roottorin käämitykseen EMF:n, jonka vaikutuksesta roottorissa kulkee virta, joka on vuorovaikutuksessa pyörivän magneettikentän (RMF) kanssa ja muodostaa moottorin vääntömomentin. Toimintatavoissa ero staattorin ja roottorin nopeuksissa ei ole suuri ja on muutaman prosentin luokkaa. AD:n työprosesseja tarkasteltaessa käytetään yleensä liukumisen käsitettä.

Induktiomoottorin nopeus käyttötiloissa

missä on magneettikentän synkroninen pyörimistaajuus; - syöttöjännitteen taajuus; on napaparien lukumäärä.

Synkronisen moottorin (SM) staattori ei eroa rakenteellisesti IM:n staattorista. SM-roottorissa on ulkoneva naparakenne, jonka napoihin virityskäämi on sijoitettu. Kun käämitys on kytketty päälle lähteeseen tasavirta ylimääräinen magneettikenttä luodaan moottoriin. Synkronisen moottorin toimintaan tarvitaan siis 3-vaiheisen vaihtojännitteen lisäksi myös tasajännite. Poikkeuksena ovat moottorit innostuneet kestomagneetit. Tällaisilla moottoreilla on ehdottoman jäykkä mekaaninen ominaisuus: moottorin roottori pyörii synkronisesti pyörivän magneettikentän kanssa, jonka taajuus on .

Toisin kuin IM, synkroniset eivät luo käynnistysmomenttia, koska moottorin roottori ei voi inertian vuoksi kiihtyä hetkessä synkroniseen nopeuteen. SM:n käynnistämiseksi se on ensin saatava pyörimään nopeudelle, joka on lähellä synkronista (. Tätä tarkoitusta varten käytetään asynkronista käynnistystä, jota varten käynnistyskäämi sijaitsee moottorin roottorilla, rakenteellisesti oravahäkin kaltainen.

SD:n asynkroninen käynnistysprosessi etenee seuraavasti (kuva 4.2).

Kun staattorikäämi kytketään SM-verkkoon, SM käynnistyy asynkronisena. Tässä tapauksessa herätekäämi suljetaan vastukselle, jotta rajoitetaan EMF:n suuruutta, joka indusoituu OF:ssä, kun moottori käynnistetään. Kun pyörimisnopeus on lähellä nimellisnopeutta, herätekäämi kytketään vakiojännitteeseen ja moottori vedetään tahdistustilaan, eli moottorin pyörimisnopeus tulee yhtä suureksi kuin synkroninen nopeus.

Synkronimoottoreita valmistetaan suurelle teholle: sadoista tuhansiin kilowatteihin. Tämä selittyy sillä, että pienemmällä kapasiteetilla niiden käyttö on teknisten ja taloudellisten indikaattoreiden kannalta tarpeetonta.

SD:llä on yleensä erityinen tarkoitus, toisin sanoen jokainen sarja on suunniteltu tietyille mekanismeille (kuulamyllyille - SDMZ, kompressoreille - SDK, pumppujen käyttämiseen - VDS jne.).

Synkronimoottoreilla on ylikuormituskyky .

Toinen SM:n ominaisuus on kyky työskennellä arvon kanssa, lisäksi yliviritettynä synkroninen moottori alkaa tuottaa kapasitiivista kuormaa. Verkon lisäämiseksi käytetään synkronisia kompensaattoreita, jotka ovat erikoisrakenteisia yliviritetty SM:itä, jotka toimivat ilman akselin kuormitusta.

Kaikki tietävät, että sähkömoottoreiden päätarkoitus on sähköenergian muuntaminen mekaaniseksi energiaksi. Tämän havaitsi jo vuonna 1821 Michael Faraday, joka teki kokeita magneeteilla ja magneettikentällä. Siitä lähtien on kulunut paljon aikaa, ja sähkömoottorit ovat ottaneet pääpaikkansa teollisuudessa ja jokapäiväisessä elämässä. Ilman niitä ei tänään missään. Tällä hetkellä sähkömoottorien valmistajat tarjoavat suuren määrän malleja, jotka eroavat suunnittelusta ja toimintaperiaatteesta. Nämä ovat DC- ja AC-moottoreita, synkronisia ja asynkronisia. Tänään olemme kiinnostuneita täsmälleen synkronisesta ja asynkronisesta moottorista - eroista.

Erojen ymmärtämiseksi on tarpeen ottaa huomioon kunkin moottorityypin suunnitteluominaisuudet ja ymmärtää niiden toimintaperiaate.

Asynkroninen moottori

Joten meidän on aloitettava tarkastelemalla asynkronisen mallin suunnittelua. Suurin ero synkronisesta on kolmen käämin läsnäolo staattorissa, joiden päät tuodaan ulos liitinkoteloon kytkemistä varten. Moottorin toinen pääosa on yksiosainen tyyppinen roottori, jonka päät ovat kiinni toisiinsa, joten nimi on periaatteessa oikosulku.

Suunnittelun lisänä on juoksupyörä, jolla moottori jäähdytetään. Juoksupyörä on asennettu akselille (roottori) sähkömoottori. Itse roottori on tuettu ja pyöritetty kahteen kotelon kanteen asennetuissa laakereissa. Huomaa, että laakerit ovat yksikön haavoittuvin kohta. He ovat ne, jotka epäonnistuvat eniten. Totta, niiden korvaaminen ei ole kovin vaikeaa.

Toimintaperiaate

Miten asynkroninen moottori toimii? Moottorikotelon sisällä, jossa staattorin käämit sijaitsevat, syntyy magneettikenttä, joka vaikuttaa roottoriin ja saa sen pyörimään tuloksena olevan sähkömoottorivoiman vaikutuksesta. Mutta roottorin pyöriminen voi olla vain, jos magneettikentän pyörimisnopeus on nopeampi kuin itse moottorin akselin pyörimisnopeus. Jos nopeudet ovat samat, sähkömotorinen voima ei näy.

Mutta joka tapauksessa näin ei voi tapahtua, koska on useita syitä, jotka rajoittavat roottorin pyörimisnopeutta.

• kitka laakereissa.

Mutta mikä tärkeintä, oikosulkumoottorin magneettiset navat muuttuvat jatkuvasti, mikä vaikuttaa virransuuntien muutokseen sähkömoottorin staattorissa. Eli tiettynä ajankohtana virta alkaa pyöriä "päällämme" ja seuraavassa välissä "pois meistä". Siksi tällaisia ​​moottoreita kutsutaan asynkronisiksi, niillä ei yksinkertaisesti ole vakaata virran suuntaa.

Mitä tulee roottorin pyörimisnopeuteen, tässä on tehtävä yksi huomautus. Tämä ilmaisin riippuu siitä, kuinka monta napaa on samanaikaisesti kytketty virtalähteeseen. Esimerkiksi akselin suurin nopeus on kahdella liitetyllä navalla. Tämän luvun pienentämiseksi sinun on lisättävä kaksi napaa lisää, toisin sanoen tuplattava ne.

Ja vielä yksi haittapuoli. Asynkronisilla moottoreilla on käytön aikana erilaiset akselin pyörimisnopeudet. Esimerkiksi päällä Tyhjäkäynti se voi olla yksi arvo, se laskee jyrkästi kuormituksen alla. Itse asiassa käy ilmi, että virran taajuuden muuttaminen vaikuttaa akselin nopeuteen. Ei ole muuta tapaa muuttaa pyörimisnopeutta.

Synkroninen moottori

Joten synkroninen sähkömoottori on moottori, jolla on vakio roottorin nopeus ja kyky säätää tätä nopeutta. Synkronisen moottorin laite on melko monimutkainen. Ymmärtääksesi sen, sinun on harkittava alla olevaa valokuvaa.

Se osoittaa selvästi, että moottorin käämit sijaitsevat yksikön ankkurissa tai roottorissa. Käämien päät tuodaan ulos ja kiinnitetään virranottorenkaaseen tai pikemminkin sen sektoreihin. Itse virta syötetään samaan renkaaseen vain verkkovirtaan kytkettyjen grafiittiharjojen kautta.

Huomio! Käämien päät on kytketty siten, että moottorin käydessä harjojen läpi sähkövirta putoaa aina vain yhteen pariin.

Tämän mallin moottorissa on enemmän haavoittuvuuksia kuin asynkronisessa.

• Grafiittiharjat kuluvat.
• Huono kosketus liukurenkaan ja harjojen välillä johtuen jousen heikkenemisestä, mikä painaa jälkimmäistä rengasta (kerääjää) vasten.
• Laakerit kuluvat.
• Likakerrostumien muodostuminen liukurenkaan pinnalle.

Siirrytään nyt toiseen asentoon - synkronisen sähkömoottorin toimintaperiaatteeseen. Moottorin sisällä oleva vääntömomentti muodostuu virityskäämeissä muodostuvan magneettikentän ja yksikön ankkurin läpi kulkevan virran vuorovaikutuksesta. Mutta on yksi kohta - virran muuttuva suunta (vaihtuva) muuttaa myös moottorin magneettikentän pyörimissuuntaa. Totta, pyörimisen muutos muuttuu samanaikaisesti sekä laitteen rungossa että ankkurissa. Siksi moottorin roottorin pyöriminen tapahtuu aina samalla nopeudella.

Siksi tätä arvoa voidaan muuttaa vain muuttamalla harjoihin syötettävän sähkön jännitettä. Muista pölynimurit, joissa imutehoa muutetaan kytkimellä, joka liitetään yksinkertaisesti reostaattiin. Ja pölynimurin teho riippuu juoksupyörän akselin, toisin sanoen moottorin akselin, pyörimisnopeudesta. Miten lisää nopeutta sitä suurempi imuteho.

Mutta synkroniset sähkömoottorit eivät ole löytäneet pääpaikkaansa teollisuudessa. Tässä käytetään pääasiassa asynkronisia malleja.

Kumpi on parempi

Joten artikkelissa purettiin kahden tyyppisen sähkömoottorin laite ja toimintaperiaate. On mahdotonta sanoa, että yksi niistä on parempi. Mutta huomaamme, että asynkroniset mallit ovat yksinkertaisempia rakentavalla tavalla. Ne ovat luotettavampia toiminnassa. Jos niitä ei ylikuormita, käyttöikä voi olla hyvin pitkä. Valitettavasti synkroniset lajit eivät voi ylpeillä tästä. Grafiittiharjat kuluvat nopeasti ja ne on vaihdettava. Mutta jos et seuraa ja grafiitti pyyhitään kokonaan pois, metalliharjan pidikkeet alkavat kuluttaa liukurengasta. Ja sen vika ei ole vain moottorin täydellinen vika, se on suuri määrä kipinöitä (metalli-metalli kitka) ja mahdollisuus vakavampiin ongelmiin.

eri parametrien perusteella. Yhden niistä mukaan erotetaan synkroninen ja asynkroninen moottori. Erot laitteiden välillä yleispiirteet, yleiset piirteet ja toimintaperiaate kuvataan artikkelissa.

Synkroninen moottori

Tämäntyyppinen moottori pystyy toimimaan sekä generaattorina että moottorina samanaikaisesti. Sen laite muistuttaa moottorin ominaispiirrettä, joka on roottorin vakiopyörimistaajuus kuormasta.

Tämän tyyppisiä moottoreita käytetään laajasti monilla aloilla, kuten sähköjohdoissa, jotka tarvitsevat vakionopeuden.

Synkronisen moottorin toimintaperiaate

Sen toiminta perustuu ankkurin pyörivän magneettikentän ja kelan napojen magneettikenttien vuorovaikutukseen. Yleensä ankkuri sijaitsee staattorissa ja induktori roottorissa. varten tehokkaat moottorit napoihin käytetään sähkömagneetteja ja heikompiin kestomagneetteja.

Hyödyt ja haitat

Tämäntyyppisten moottorien tärkeimmät haitat ovat:

• tarve syöttää käämiin tasavirtaa;
• käynnistysvaikeus;
• liukuva kosketin.

Useimmat generaattorit ovat synkronisia riippumatta siitä, missä niitä käytetään. Tällaisten moottoreiden edut yleensä ovat:

• korkein luotettavuus;
• suurin;
• huollon helppous.

asynkroninen moottori

Tämäntyyppinen laite on mekanismi, jonka tarkoituksena on muuttaa sähköenergia mekaaniseksi energiaksi. Jo nimestä "asynkroninen" voimme päätellä, että puhumme ei-samanaikaisesta prosessista. Itse asiassa staattorin magneettikentän pyörimistaajuus täällä on aina suurempi kuin pyörivän.
Tällainen laite koostuu staattorista sylinterin muotoinen ja roottori, minkä tyypistä riippuen oikosulkumoottorit voivat olla myös vaiheroottorilla.

Toimintaperiaate

Moottorin toiminta perustuu magneettisen staattorikentän ja saman kentän roottorissa indusoimien virtojen vuorovaikutukseen. Vääntömomentti ilmestyy, kun kenttien pyörimistaajuudessa on eroa.

Tehdään nyt yhteenveto, kuinka se eroaa asynkronisesta. Mikä selittää yhden tyypin laajan käytön ja toisen rajoitetun käytön?

Synkroninen ja asynkroninen moottori: erot

Moottoreiden toiminnan ero on roottorissa. Synkronisessa tyypissä se koostuu kesto- tai sähkömagneetista. Vastakkaisten napojen vetovoiman vuoksi staattorin pyörivä kenttä vetää puoleensa myös magneettista roottoria. Niiden nopeus on sama. Tästä syystä nimi - synkroninen.

Se voidaan saavuttaa, toisin kuin asynkroninen, tasainen vaiheittainen jännite. Sitten laitetta, kuten kondensaattoripankkia, voidaan käyttää tehon lisäämiseen.

Asynkroniset moottorit puolestaan ​​ovat yksinkertaisia ​​ja luotettavia, mutta niiden haittana on vaikeus nopeuden säätämisessä. Jos haluat kääntää kolmivaiheisen asynkronisen moottorin (eli muuttaa sen pyörimissuuntaa vastakkaiseen suuntaan), muuta kahden vaiheen tai kahden lineaarisen johtimen sijaintia, jotka lähestyvät staattorin käämiä.

Jos otamme huomioon nopeuden, niillä on myös eroja synkronisen ja asynkronisen moottorin välillä. Synkronisessa tyypissä tämä indikaattori on vakio, toisin kuin asynkroninen. Siksi ensiksi mainittua käytetään siellä, missä tarvitaan tasaista nopeutta ja täydellistä ohjattavuutta, esimerkiksi pumpuissa, puhaltimissa ja kompressoreissa.

On erittäin helppoa tunnistaa kyseessä olevien laitetyyppien läsnäolo tietyssä laitteessa. Asynkronisella moottorilla on ei-pyöreä kierrosluku (esimerkiksi yhdeksänsataakolmekymmentä minuutissa), kun taas synkronisella moottorilla on pyöreä luku (esimerkiksi tuhat kierrosta minuutissa).

Sekä niitä että muita moottoreita ohjataan melko vaikeasti. Synkronisella tyypillä on jäykkä mekaaninen ominaisuus: moottorin akselin kuormituksen muuttuessa pyörimisnopeus on sama. Tässä tapauksessa kuorman on tietysti muututtava niin, että moottori kestää sen, muuten tämä johtaa mekanismin rikkoutumiseen.

Näin synkroninen ja asynkroninen moottori toimii. Molempien tyyppien väliset erot määräävät niiden käytön laajuuden, kun toinen tyyppi selviää tehtävästä optimaalisella tavalla, toiselle se on ongelmallista. Samalla voit tavata ja yhdistää mekanismeja.

Kolmivaiheiset vaihtovirtakoneet. Niitä on kahta tyyppiä - asynkronisia ja synkronisia. Tämä artikkeli selittää samankaltaisuudet ja erot molempien konetyyppien ja niiden laajuuden välillä.

Erityyppisten sähkökoneiden toimintaperiaate ja laite

Asynkroniset ja synkroniset moottorit ovat rakenteeltaan samanlaisia, mutta niissä on eroja.

Asynkronisten sähkömoottorien laite ja toimintaperiaate

Nämä ovat yleisimpiä vaihtovirtalaitteita. Tällaiset sähkömoottorit koostuvat kolmesta pääosasta:

• Kotelo päätylevyillä ja jaloilla tai laipalla.
• Kotelo sisältää rautalevyistä tehdyn magneettipiirin, jossa on käämit. Tätä magneettista piiriä kutsutaan staattoriksi.
• Akseli laakereilla ja magneettilangalla. Tätä mallia kutsutaan roottoriksi. Sähkömoottoreissa, joissa on oravahäkkiroottori, alumiinitangot on kytketty toisiinsa magneettipiirissä, tätä mallia kutsutaan "oravan häkkiksi". Koneissa, joissa on vaiheroottori, käämit kääritään sauvojen sijaan.

Staattorin koloihin on kääritty kolme käämiä 120°:n siirrolla. Kun liitetään kolmivaiheiseen verkkoon, staattoriin indusoituu pyörivä magneettikenttä. Pyörimisnopeutta kutsutaan "synkroniseksi nopeudeksi".

Viite! Yksivaiheisissa sähkömoottoreissa pyörivä kenttä luodaan lisäkäämillä tai suunnitteluominaisuuksia staattori.

Tämä kenttä indusoi roottoriin EMF:n, tuloksena oleva virta luo oman kentän, joka on vuorovaikutuksessa staattorikentän kanssa ja saa sen liikkeelle. Roottorin nopeus on pienempi kuin synkroninen nopeus. Tätä eroa kutsutaan liukumiseksi.

Jämäys lasketaan kaavalla S=(n1-n2)/n1*100%, jossa: · n1 - synkroninen nopeus; · n2 - roottorin nopeus.

Nimellisarvo

tavanomaisten sähkömoottoreiden luisto 1-8 %. Kun moottorin akselin kuormitus kasvaa, luisto ja vääntömomentti kasvavat kriittiseen arvoon, jonka saavuttaessa moottori pysähtyy.

Vaiheroottorilla varustetuissa sähkömoottoreissa oravahäkin sijasta roottorin uriin on kääritty kolme käämiä. Liukurenkaiden ja harjojen kautta ne yhdistetään lisävastuksille. Nämä vastukset rajoittavat roottorin virtaa ja magneettikenttää. Tämä lisää luistoa ja vähentää moottorin nopeutta.

Tällaisia ​​laitteita käytetään raskaissa käynnistyksissä ja vaihtelevan nopeuden sovelluksissa, kuten nostureissa.

Synkronisten sähkömoottorien toimintaperiaate

Nämä moottorit ovat monimutkaisempia ja kalliimpia kuin asynkroniset koneet. Niiden etuna on tasainen pyörimisnopeus, joka ei muutu kuormituksen alaisena.

Synkronisen koneen staattori ei eroa asynkronisesta. Ero on roottorissa. Toisin kuin oikosulkumoottori, pyöriminen tapahtuu staattorin pyörivän magneettikentän ja roottorin vakiokentän vuorovaikutuksen vuoksi. Sen luomiseksi roottorissa on sähkömagneetteja. Keloihin syötetään jännite liukurenkailla ja grafiittiharjoilla.

Viite! Pienitehoisten synkronisten koneiden roottoriin asennetaan sähkömagneettien sijasta pysyvät tai yksinkertaisesti magneettipiirissä on korostuneet navat. Liika kuin sisään asynkroniset koneet, puuttuu, ja pyörimisnopeus määräytyy vain syöttöjännitteen taajuuden mukaan.

Sähkömoottorien käynnistys

Asynkroniset sähkökoneet, joiden teho on 30-50 kW, käynnistetään suoralla sähkönsyötöllä. Suuritehoisilla moottoreilla ja synkronisilla koneilla tilanne on monimutkaisempi.

Suuritehoisten asynkronisten moottoreiden käynnistäminen

Tällaisten koneiden käynnistämiseen käytetään erilaisia ​​menetelmiä:

• Lisäresistanssien sisällyttäminen staattoripiiriin. Ne rajoittavat käynnistysvirta, ja kiihdytyksen jälkeen käynnistin oikosulkee ne.
• Laitteissa, jotka on suunniteltu toimimaan verkossa, jonka vaihejännite on 660 volttia, 380 voltin verkon käämit on yhdistetty kolmiolla. Laukaisuhetkellä ne muuttuvat tähdeksi.
• Vaiheroottorilla varustetuissa sähkökoneissa roottoripiirissä on lisävastuksia käynnistystä varten. Kiihdytyksen jälkeen ne katkeavat.
• Jos nopeussäädintä, käämien vaihtoa tai taajuutta muutetaan, moottori käynnistyy miniminopeudella. Pyörimisen alkamisen jälkeen nopeus kasvaa.

Synkronisten sähkökoneiden käynnistys

Toisin kuin asynkroniset koneet, jotka käynnistetään staattorikentän ja käämien tai roottorin oravanhäkin vuorovaikutuksesta, synkroninen kone on ensin kiihdytettävä nopeuteen, joka on lähellä synkronista.

• Lisäasynkronisella moottorilla. Näin käynnistyvät koneet, joissa on kestomagneetit roottorissa. Kun nopeus lähellä synkronista saavutetaan, asynkroninen piiri kytkeytyy pois päältä ja synkronisen moottorin staattoriin syötetään jännite.
• Asynkroninen käynnistys. Roottorissa on sähkömagneetin lisäksi "oravan häkki". Sen avulla laite kiihtyy, minkä jälkeen käämiin syötetään vakiojännite ja moottori alkaa toimia synkronisena.
• Roottorin käämit oikosuljetaan suoraan tai lisävastuksen kautta. Kiihdytyksen jälkeen niihin syötetään vakiojännite.
• Avulla TFC (tyristoritaajuusmuuttaja) syöttöjännitteen taajuus ja pyörimisnopeus nousee tasaisesti nimellisarvoon. Tätä menetelmää käytetään mekanismeissa, joissa on nopeudensäätö.

Erilaisten sähkömoottoreiden ominaisuudet ja sovellukset

Jokaisella moottorityypillä on etuja ja haittoja muihin verrattuna. Tämä määrittää niiden soveltamisalan. Sovellus eri tyyppejä sähkökoneet riippuu niiden suunnitteluominaisuuksista ja toimintaperiaatteesta.

Induktiomoottorien edut ja käyttötarkoitukset

Tällaisilla koneilla on etuja synkronisiin laitteisiin verrattuna:

• suunnittelun yksinkertaisuus ja alhainen hinta; vaiheroottorilla varustetut laitteet mahdollistavat pyörimisnopeuden säätämisen ja pehmeän käynnistyksen ilman taajuusmuuttajien käyttöä;
• laaja valikoima tehoja - muutamasta watista kymmeniin kilowatteihin.

Etujen lisäksi on haittoja:

• pyörimisnopeuden lasku kuorman kasvaessa;
• pienempi hyötysuhde ja suuremmat mitat kuin saman tehon synkroniset laitteet;
• aktiivisen lisäksi tällaiset laitteet kuluttavat loistehoa (induktiivista), mikä johtaa tarpeeseen asentaa kompensaattoreita tai maksaa lisäksi loisähköstä.

Tällaisia ​​koneita käytetään melkein kaikkialla, missä on tarpeen asettaa mekanismi liikkeelle ja kolmivaiheinen jännite on 380 volttia.

Synkronisten koneiden käyttö

• Säätö muuttamalla herätevirtaa cos φ. Näin voit vähentää virrankulutusta, syöttökaapelin mittoja ja poikkileikkausta sekä lisätä tehokkuutta. Lisäksi tällaisia ​​laitteita käytetään loistehokompensaattoreina.
• Ne ovat vähemmän herkkiä jännitteen vaihteluille ja niillä on suurempi ylikuormituskyky, erityisesti iskukuormituksille. Ylivoimakykyä lisätään ylivirittämällä roottorin käämit. Tästä johtuen tällaisia ​​moottoreita käytetään kaivinkoneissa, giljotiinileikkureissa ja muissa vastaavissa mekanismeissa.
• Pyörimisnopeus ei muutu kuorman muuttuessa. Siksi synkronisia koneita käytetään tarkkuustyöstökoneissa metallurgiassa, konepajateollisuudessa ja puunjalostusteollisuudessa.

Sähkömoottoreita on kahta päätyyppiä - synkroniset ja asynkroniset. Mitä ne ja muut ovat?

Mikä on synkroninen moottori?

TO synkroninen Laitteen suunnittelussa on tapana viitata sähkömoottoreihin, jotka toimivat vaihtovirralla ja joissa on roottori, jonka nopeus vastaa magneettikentän nopeutta.

Synkronisen moottorin pääelementit:

1. ankkuri;
2. induktori.

Yksikön ensimmäinen elementti sijaitsee staattorissa. Induktori on sijoitettu roottoriin, joka on erotettu staattorista ilmaraolla. Ankkurirakennetta edustaa käämi (yksi tai useampi). Moottorin vastaavaan elementtiin syötettävät virrat muodostavat magneettikentän, joka pyörii tietyllä taajuudella ja on vuorovaikutuksessa kelan kentän kanssa. Induktori sisältää 2 napaa - kestomagneettien muodossa.

Synkroninen yksikkö voi toimia kahdessa tilassa:

• kuin todellinen sähkömoottori;
• kuin generaattori.

Ensimmäinen toimintatapa sisältää ankkurissa muodostuvan magneettikentän ja induktorin napoihin muodostuvan kentän vuorovaikutuksen. Generaattoritilassa oleva synkroninen moottori toimii sähkömagneettisen induktion takia: roottorin pyörimisen aikana käämiin muodostuva magneettikenttä on vuorotellen vuorovaikutuksessa staattorin käämin vaiheiden kanssa, minkä seurauksena syntyy sähkömotorinen voima. muodostettu.

Mikä on asynkroninen moottori?

TO asynkroninen on tapana määrittää sähkömoottorit, joissa yhden avainelementin - roottorin - pyörimisnopeus ei ole sama kuin staattorin käämissä esiintyvän virran synnyttämän magneettikentän pyörimistaajuus. Asynkronisia aggregaatteja kutsutaan joskus induktioksi. Tämä johtuu siitä, että roottorin käämiin indusoituu virta, kun se altistuu staattorin magneettikentällä.

Asynkronisen sähkömoottorin suunnittelussa on staattori ja roottori, jotka on erotettu toisistaan ​​ilmaraolla. Yksikön tärkeimmät aktiiviset elementit:

• käämitys;
• magneettinen ydin.

Tärkeä rooli asynkronisen moottorin toiminnassa on lisärakenneosilla, jotka tarjoavat yksikön lujuuden, jäähdytyksen ja vakauden.

Vertailu

Suurin ero synkronisen moottorin ja asynkronisen moottorin välillä on roottorin nopeuden ja magneettikentän suhde. Ensimmäisen tyypin aggregaatissa molemmat indikaattorit ovat samat. Asynkronisessa koneessa - erilainen.

Voidaan huomata, että toisen tyypin sähkömoottorit ovat yleensä yleisempiä kuin ensimmäiset. Samanaikaisesti asynkronisia yksiköitä esitetään useimmiten sellaisina, joihin on asennettu oravahäkkiroottori. Näillä laitteilla on useita tärkeitä etuja muihin luokkiin kuuluviin sähkömoottoreihin verrattuna. Nimittäin:

1. suunnittelun yksinkertaisuus, luotettavuus;
2. suhteellisen alhaiset tuotantokustannukset, käyttö;
3. kyky toimia käytettäessä käytettävissä olevia verkkoresursseja ilman muuntimien kytkemistä.

Samaan aikaan asynkronisilla koneilla, joissa on oravahäkkiroottori, on myös useita haittoja. Nimittäin:

• pienen käynnistysmomentin läsnäolo;
• suuren käynnistysvirran läsnäolo;
• alennettu tehokerroin;
• alhainen ohjattavuus nopeudensäädön suhteen;
• riippuvuus huippunopeus sähköverkon taajuudesta;
• sähkömagneettiselle momentille tarkasteltavana olevan tyypin asynkronisissa moottoreissa on ominaista voimakas herkkyys verkon jännitteen laskulle.

Synkronisilla yksiköillä on puolestaan ​​myös kiistattomia etuja. Nämä sisältävät:

• suhteellisen alhainen herkkyys verkon jännitehäviöille;
• pyörimisen vakaus roottorin kuormituksesta riippumatta.

Synkronisilla moottoreilla on myös haittoja:

• suunnittelun suhteellinen monimutkaisuus;
• vaikeus käynnistää roottori liikkeessä.

Synkronisten ja asynkronisten yksiköiden toiminnan huomioidut ominaisuudet tekevät edellisen käytön optimaaliseksi, jos vaadittava moottoriteho järjestelmässä (esimerkiksi osana tehdaslinjainfrastruktuuria) on noin 100 kW tai enemmän. Muissa tapauksissa asynkronisten koneiden käyttö on yleensä edullisempaa.

Otettuaan huomioon, mikä ero on synkronisella ja asynkronisella moottorilla, heijastamme taulukon päätelmiä.