Что такое двигатель сихронный

Что такое двигатель сихронный

  • English
  • Русский
  • О компании
    • История предприятия
    • Структура компании
    • Комплаенс политика
    • Горячая линия ЭЛСИБ
    • Системы менеджмента
    • Сертификация и патентоведение
    • Охрана труда
    • Регулируемые виды деятельности
    • Непрофильное имущество
  • Заказчикам
    • Турбогенераторы
      • Турбогенераторы с воздушным охлаждением
      • Турбогенераторы с водородным охлаждением
      • Турбогенераторы с охлаждением негорючей жидкостью
    • Гидрогенераторы
    • Электродвигатели
      • Асинхронные двигатели
      • Синхронные двигатели
      • Преобразователи частоты
    • Системы возбуждения
    • Капитальный ремонт и сервисное обслуживание
    • Отзывы Заказчиков
    • Анкета удовлетворенности Заказчика
    • Непрофильное производство
  • Поставщикам
    • Наши потребности
    • Закупки
  • Вакансии
    • Инженерно-технические специальности
    • Производственные специальности
  • Новости компании
    • Новости компании
    • Газета «Генератор»
    • Публикации в СМИ
    • Видеоновости
    • Фотогалерея
    • Обратная связь
  • Акционерам и инвесторам
    • Акционерный капитал
    • Устав и внутренние документы
    • Органы управления и контроля
    • Корпоративный секретарь
    • Реестродержатель
    • Аудитор
    • Раскрытие информации
    • Предоставление копий документов
    • Вопросы и ответы
    • Обязательное предложение
  • Контакты
  • Турбогенераторы
    • Турбогенераторы с водородным охлаждением
    • Турбогенераторы с воздушным охлаждением
    • Турбогенераторы с охлаждением негорючей жидкостью
  • Гидрогенераторы
  • Электродвигатели
    • Асинхронные двигатели
    • Синхронные двигатели
    • Преобразователи частоты
  • Системы возбуждения
  • Капитальный ремонт и сервисное обслуживание
  • Непрофильное производство

2009 год – период разработки и освоения синхронных двигателей (серия СДП). Электродвигатели этой серии применяются в таких направлениях, как «заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением», с замкнутой воздуховодяной или воздухо-жидкостной системой охлаждения, сейсмостойкого и не сейсмостойкого исполнения.

Синхронные электродвигатели серии СДР были разработаны в 2011 году и предназначены для привода магистральных нефтяных насосов и других механизмов при эксплуатации в помещениях с невзрывоопасной средой. Электродвигатели данной серии общего исполнения с разомкнутой системой охлаждения изготавливаются мощностью 6300 кВт.

Благодаря специальным техническим решениям и высокоэффективной системе охлаждения электродвигатели серий СДП и СДР обладают более высоким КПД по сравнению с отечественными и зарубежными аналогами. На основные технические решения получены патенты на изобретения и полезные модели. Синхронные трёхфазные электродвигатели типа СДП и СДР исполнены горизонтально, на лапах с одним концом вала.

Что такое двигатель сихронный

Э лектродвигатели Parker Hannifin

Электродвигатели Parker Hannifin представлены двигателями постоянного тока, коллекторныыми двигателями с постоянными магнитами, и двигателями переменного тока, синхронными и асинхронными с короткозамкнутым ротором.

Двигатели GVM являются синхронными серводвигателями переменного тока на постоянных магнитах. Достаточно большая величина крутящего момента, быстродействие и эффективность двигателей Parker Hannifin серии GVM обеспечивают требуемые условия для достижения впечатляющих рабочих характеристик во множестве платформ транспортных средств. Данные двигатели достаточно широко применяются в мотоциклах, скутерах, малотоннажных грузовиках, а также в электрогидравлических насосах.

Одним из знаковых применений двигателей серии GVM является использование в мотоциклах-прототипах фирмы Victory в гонке 2015 года на острове Мэн. Гонка на острове Мэн — самая длинная гонка для электромотоциклов в мире.

Двигатель Parker Hannifin серии GVM выдерживает очень высокие средние скорости порядка 200 км/ч
и обеспечивает длительную беспрерывную работу
в экстремальных температурных условиях.

Питание: 24 — 800 В DC.

Тип: синхронный, с редкоземельными магнитами.

Количество полюсов: 12.

Крутящий момент: до 376 Н·м.

Номинальная мощность: до 170 кВт.

Частота вращения: до 9800 Об/мин.

Обратная связь: резольвер, SinCos энкодер, бессенсорный.

Типоразмер: 142, 210.

Исполнение: IP67, IP6K9K (опц.).

Особенности: Отличное решения для мобильных приложений (электрокары, электромотоциклы и т.д.).

Серия NV — синхронные двигатели с постоянными магнитами разработанные для высокоскоростных приложений. Высокая точность, низкий уровень вибрации и долгий срок службы обеспечивают работу при максимальной скорости вращения до 17000 об/мин. Уровень защиты корпуса: IP64, IP65, IP67 (по запросу).

Питание: 230, 400-480 В AC.

Тип: синхронный, с постоянными магнитами.

Количество полюсов: 10.

Крутящий момент: 0,4 — 11,5 Нм.

Номинальная мощность: 0,7 — 11 кВт.

Частота вращения: 7000 — 17000 Об/мин.

Обратная связь: резольвер, абс. энкодер (EnDat, Hiperface), бессенсорный.

Типоразмер: 60, 80, 110, 130.

Исполнение: IP64, IP65 (опц.).

Особенности: Подходят для высокоскоростных приложений.

Серия SMB/H/E, MB/H/E, NX

Серии двигателей SMB/H/E, MB/H/E, NX представляют линейку синхронных двигателей с постоянными или редкоземельными магнитами.

Благодаря инновационной технологии «Salient Pole» (использование неодимового магнита — мощного постоянного магнита, состоящего из сплава редкоземельного элемента неодима, бора и железа) двигатели серии SMB/H/E, MB/H/E достигают высоких ускорений и выдерживают большие перегрузки без риска размагничивания или отрыва магнита. Совместимы со следующими сериями приводов: SLVD-N, TPD-M, HiDrive, ViX, TWIN-N/SPD-N.

Двигатели серии NX — компактные, с низкой пульсацией момента и плавным ходом, являются эффективной альтернативой традиционным индукционным двигателям. Бессенсорная версия двигателя была разработана в качестве альтернативного решения для минимизации затрат в сочетании с приводом Parker Hannifin AC650S.

Питание: 230, 400 — 480 В AC.

Тип: синхронный, с постоянными / редкоземельными магнитами.

Количество полюсов: 4 — 10.

Крутящий момент: 0,35 — 269 Нм.

Номинальная мощность: 0,2 — 67 кВт.

Частота вращения: 0 — 10000 Об/мин.

Обратная связь: резольвер, абс. энкодер (EnDat, Hiperface), инк. энкодер.

Типоразмер: 40, 42, 56, 60, 70, 82, 92, 100, 105, 115, 120, 142, 145, 155,170, 205, 265.

Исполнение: IP44, IP64, IP65, IP67.

Особенности: Компактные с низкой пульсацией момента и плавным ходом.

Серия AC M2n — компактные синхронные электродвигатели для приложений, требующих быстрого ускорения. Благодаря использованию высокоэффективных магнитных материалов и тщательно оптимизированной конструкции ротора, двигатели обладают низким моментом инерции, а стабильность магнитов позволяет использовать максимальные токи четырехкратно превышающие номинальные. В качестве датчика обратной связи двигатели используют встроенный в конструкцию револьвер.

Питание: 230, 400 — 480 В AC.

Тип: синхронный, с постоянными магнитами.

Количество полюсов: 6.

Крутящий момент: 0,13 — 34 Нм.

Номинальная мощность: 0,04 — 8,37 кВт.

Частота вращения: 4000 — 6000 Об/мин.

Обратная связь: резольвер.

Типоразмер: 40, 55, 88, 105, 145.

Исполнение: IP45, IP65.

Особенности: Компактные с низкой инерцией.

Серия NK — встраиваемые компактные бескорпусные синхронные электродвигатели с постоянными магнитами для высокоскоростных приложений, обеспечивают работу при максимальной скорости вращения до 15000 об/мин.

Питание: 230, 400 — 480 В AC.

Тип: бескорпусной синхронный, с постоянными магнитами.

Количество полюсов: 10.

Крутящий момент: 0,4 — 90 Нм.

Читать еще:  Чем можно прокрутить двигатель

Номинальная мощность: 0,2 — 34 кВт.

Частота вращения: 1000 — 15000 Об/мин.

Обратная связь: резольвер, абс. энкодер (EnDat, Hiperface), бессенсорный.

Типоразмер: 42, 56, 62, 80, 110, 143.

Особенности: Встраиваемые, компактные, для высокоскоростных приложений.

Серии синхронных двигателей с постоянными магнитами TM/TK обладают высокой прочностью и обеспечивают работу в жестких условиях. Высокий крутящий момент на малых оборотах предоставляет пользователю решение для следующих приложений: прессы, миксеры, намоточные машины, экструдеры. Серия TM имеет бескорпусное исполнение.

Питание: 400 — 480 В AC.

Тип: синхронный, с постоянными магнитами / +бескорпусной.

Количество полюсов: 24 — 120.

Крутящий момент: 90 — 22100 Нм.

Номинальная мощность: 6,9 — 394 кВт.

Частота вращения: 29 — 2500 Об/мин.

Обратная связь: Endat энкодер, бессенсорный, резольвер (опц.).

Типоразмер, мм: 398, 600, 830 / 230, 385, 565, 795.

Исполнение: IP54 / IP00.

Особенности: Высокий крутящий момент на малых оборотах, для прессов, миксеров, намоточных машин, экструдеров.

Серия HKW/SKW — бескорпусные синхронные электродвигатели с постоянными магнитами для высокоскоростных приложений мощностью до 230 кВт. Электродвигатели используются в приложениях, где высокий крутящий момент на низкой скорости и высокая скорость при постоянной мощности являются критичными характеристиками.

Питание: 400 — 480 В AC.

Тип: бескорпусной синхронный, с постоянными магнитами.

Количество полюсов: 4 — 16.

Крутящий момент: 3,5 — 1250 Нм.

Номинальная мощность: 2,0 — 230 кВт.

Частота вращения: 260 — 23200 Об/мин.

Обратная связь: бессенсорный, резольвер (опц.).

Типоразмер: 73, 82, 85, 91, 96, 108, 155.5, 195, 242, 310.

Особенности: Встраиваемые, решения для высокоскоростных приложений.

Синхронный двигатель MGV на постоянных магнитах обеспечивает работу при максимальной скорости вращения до 45000 об/мин, используется во многих компонентах автомобильных или авиационных испытательных установок.

Питание: 400 — 480 В AC.

Тип: синхронный, на постоянных магнитах.

Количество полюсов: 4 — 16.

Крутящий момент: 6,8 — 1500 Нм.

Номинальная мощность: 15 — 500 кВт.

Частота вращения: 5000 — 45000 Об/мин.

Обратная связь: резольвер.

Типоразмер: 430, 635, 840, 860, 950, 966, A50, B40, B50.

Особенности: Для высокоскоростных приложений тестовых стендов.

Синхронные электродвигатели EX/EY с постоянными магнитами обеспечивают работу в Зоне 2 при окружающей температуре от 40 ºC до 60 º. Оборудование соответствует стандартам ATEX, IECEx (Зона 1, 2).

Питание: 230, 400-480 В AC.

Тип: синхронный, с постоянными магнитами.

Количество полюсов: 10.

Крутящий момент: 1,75 — 41 Нм.

Номинальная мощность: до 6,3 кВт.

Частота вращения: 0 — 7600 Об/мин.

Обратная связь: резольвер, энкодер (опц.) (EnDat, Hiperface), бессенсорный.

Типоразмер:, 70, 92, 120, 121, 155.

Исполнение: IP64, IP65.

Особенности: ATEX, IECEx (зона 1, 2).

Коллекторные двигатели. Серия RS, RX / AXEM

Сервомоторы серии RS — малоинерционные двигатели с магнитом из редкоземельных металлов.

Серия RX представляет собой высокоинерционные двигатели с ферритовым магнитом, которые демонстрируют высокие характеристики при работе на холостом ходу. Двигатель RX является экономически эффективным решением для различных серво-приложений. Серия RX также обеспечивает работу маломощных систем в Чистых помещениях.

Сервомоторы RS/RX постоянного тока в сочетании с приводами серии RTS полностью подходят для применений, где требуется компактное решение или высокий динамический уровень.

Двигатели серии AXEM являются одними из самых распространенных серводвигателей во всем мире — парк установленного оборудования насчитывает более 2 000 000 единиц. Сервомотор обеспечивает высокую динамику и управление на низкой скорости, а также работу без шума и вибраций. Надежное и эффективное решение с низкими эксплуатационными расходами.

Питание: 14 — 178 В DC.

Тип: коллекторный с редкоземельными магнитами / с плоским ротором.

Количество полюсов: 4 / нет.

Крутящий момент: 0,05 — 19,2 Нм.

Номинальный ток: 1,5 — 28 А.

Частота вращения: 2000 — 4800 Об/мин.

Обратная связь: тахогенератор, энкодер, резольвер.

Типоразмер: 39, 52, 58, 68, 83, 84, 97, 100, 110, 120, 140, 160, 211, 278.

Исполнение: IP20, IP40, IP54.

Особенности: Отличное управление на низкой скорости вращения, компактность, для медицинских приложений.

Видеоролик ВСП: Электромеханика Parker Hannifin.

Синхронный и асинхронный электродвигатели: какой лучше?

Краткий экскурс в историю.

«Противостояние» синхронных и асинхронных электродвигателей началось ещё в середине XX века. В то время во главе «команды синхронных», выступал так называемый электродвигатель постоянного тока, он же «коллекторный», он же простейший «член семьи» синхронных электрических машин. Почему «простейший» ? Из-за того, что у него, в отличие от современного синхронного электродвигателя, встроена примитивная система управления — коллектор. Эта важная деталь помогла достичь главного: создать простую и дешевую синхронную машину, которую можно питать непосредственно от источника постоянного тока. Однако, недостатков у коллекторных электродвигателей оказалось гораздо больше, чем преимуществ: ограниченный ресурс работы и низкая надёжность, а также конструктивное ограничение количества полюсов не позволяло наращивать крутящий момент.

Именно на волне борьбы с проблемным коллектором в 80-90х годах прошлого века и стали набирать популярность бесколлекторные асинхронные электродвигатели. Несмотря на то, что технологически «асинхронник» оказалось сделать сложнее, а КПД и крутящий момент существенно уступают аналогичным синхронным электродвигателям, «асинхронники» начали быстро вытеснять коллекторные электромоторы. У бесколлекторных синхронных электродвигателей тогда ещё не было шансов, так как для их изготовления и качественного управления ещё не существовало доступной технологической и элементной базы. Из-за этого до сих пор у некоторых специалистов и представителей старшего поколения сохранилось устойчивое предубеждение, что синхронные электродвигатели — это очень дорого и сложно. До тех пор, пока не были созданы доступные цифровые системы и новые алгоритмы управления, одним из основных недостатков синхронных электродвигателей считалось отсутствие возможности управлять их оборотами.

Сегодняшний день.

Синхронные электродвигатели серии EM-I с КПД, достигающим 97 — 98,5%.

За последние 5-10 лет перспективы для синхронных электрических машин кардинально улучшились и расширились! При начавшимся переходе к 6-му Технологическому Укладу становятся всё более доступными и массовыми новые производственные технологии, такие как: металлопласты и теплопроводные композиты, порошковая металлургия и 3 D- печать и т.п. Во много раз подешевели и улучшили свои характеристики силовые полупроводники, специализированные микроконтроллеры и прочая электронная элементная база. Разработаны новые оригинальные решения, позволяющие в несколько раз увеличить удельные силовые характеристики электрических машин. Благодаря бурному развитию современных частотных преобразователей с цифровыми системами управления, синхронными электродвигателями стало легко управлять. Точная управляемость всеми силовыми характеристиками синхронных приводов во всём рабочем диапазоне оборотов и высокая экономичность, как при разгоне, так и на холостом ходу, стали дополнительными важными преимуществами относительно «асинхронников». Из-за своих конструктивных особенностей асинхронные электродвигатели неэффективны на холостом ходу и малых оборотах, непрерывно расходуя энергию на возбуждение ротора и требуя сверх-токов для разгона, которые превышают номинальные значения в 4-5 раз! Для сравнения, синхронные электродвигатели развивают номинальный крутящий момент во всём рабочем диапазоне оборотов при номинальном токе. Меньший рабочий ток позволяет, в частности, использовать аккумуляторы с большей удельной ёмкостью.

Читать еще:  1351 для каких двигателей

Более высокие КПД и крутящий момент при относительно малых рабочих токах и хорошей управляемости позволяют синхронным электродвигателям успешно вытеснять асинхронные во всех типах электротранспорта: наземном, воздушном и водном. Из таких передовых отраслей, как робототехника, мехатроника и авиастроение асинхронные электродвигатели уже вытеснены синхронными практически полностью.

Примером реализации огромного потенциала бесколлекторных синхронных электроприводов является новое поколение современных синхронных машин серий AW , EM и iEM . Д анные синхронные электрические машины показывают впечатляющие удельные силовые характеристики, которые в 5-10 раз превосходят традиционные «асинхронники», позволяя переходить от распространённых систем «асинхронный мотор с редуктором» на прямой (безредукторный) электропривод.

Классический асинхронный электродвигатель

Высоко-моментные синхронные электродвигатели серий EMи iEM

За последние пол-века конструкция и технология производства асинхронных электродвигателей была настолько хорошо отработана и оптимизирована, что какие-либо дальнейшие усовершенствования или улучшения их электрических параметров, даже с использованием современных программно-вычислительных средств, уже не позволяют рассчитывать на ощутимое сокращение столь большого отставания от современных синхронных электродвигателей по удельным силовым характеристикам. Максимум, что сейчас обеспечивают такие усовершенствования «асинхронников» — это улучшение параметров всего на 20-30%. Для соответствия таким важным требованиям 6-го Технологического Уклада , как минимизация материалоёмкости, высокая экономичность и точная управляемость этого улучшения недостаточно, особенно на фоне высоких характеристик, которые демонстрируют современные синхронные электрические машины.

Основное преимущество, которое пока ещё сохраняют асинхронные электродвигатели, благодаря созданным производственным мощностям в странах Азии и высокой конкуренции — это низкая цена. Однако, при достижении сопоставимых с асинхронными двигателями объёмов серийного производства, себестоимость синхронных электрических машин серий AW, EM и iEM неизбежно станет ниже аналогичных по мощности «асинхронников», потому что:

1) синхронные электрические машины серий AW, EM и iEM имеют в несколько раз (!) меньшие масса-габариты по сравнению с «асинхронниками» аналогичной мощности или крутящего момента, что означает пропорционально меньшую материалоёмкость серий AW , EM и iEM .

При этом, вопреки распространённым мифам, стоимость постоянных неодимовых магнитов на практике не превышает 30% от стоимости остальных материалов и комплектующих данных синхронных электрических машин, включая используемые современные композиты.

Указывая на постоянные магниты, как основной недостаток при производстве роторов современных высокомоментных электродвигателей, защитники асинхронных электродвигателей умалчивают про высокую трудоёмкость и сложность серийного производства статоров для асинхронных двигателей. Даже крупные специализированные предприятия, как правило, осуществляют серийную намотку и сборку статоров асинхронных электродвигателей только вручную, что ощутимо сказывается на их себестоимости!

2) В отличие от классических асинхронных и синхронных электрических машин, модели серий AW, EM и iEM обладают высокой технологичностью серийной сборки! Это достигается не только широким применением современных композитных материалов в конструкции статора и ротора, но и возможностью обеспечения полной автоматизации серийного производства с относительно небольшими капитальными вложениями в оборудование. Это позволяет не только снизить себестоимость, но и увеличить надёжность выпускаемой продукции.

* Этап ручной сборки статора асинхронного двигателя на профильном производстве.

Композитный статор CCSC-3 для серий AW и EM , собранный с использованием оборудования автоматической намотки бескаркасных катушек

Таким образом, по сравнению с асинхронными, электродвигатели серий EM и iEM имеют относительно более высокую стоимость композитного ротора из-за постоянных магнитов, но, при этом, обеспечивают более низкую себестоимость композитных статоров, благодаря высокой технологичности и автоматизации серийной сборки.

При столь очевидных преимуществах современных синхронных приводов любые попытки сдерживать их развитие страшилками про «размагничивающиеся магниты», «дороговизну», «труднодоступность» и т.п., вряд ли помогут адептам «асинхронников» удержать свои позиции на рынке современных сложных систем, особенно в условиях назревшей необходимости перевода целого ряда ключевых отраслей РФ с преобладающих технологических уровней 3-4-го Технологических Укладов сразу к 6-му Технологическому Укладу, минуя 5-й.

Исторические аналогии.

Если проводить исторические аналогии, то недавно начавшийся переход от асинхронных к синхронным электродвигателям можно сравнить по значимости с появлением застёжки «молния» в первой половине XX века или с переходом от аналоговых к цифровым устройствам в 80-х годах прошлого столетия.

Массовое использование этих прорывных технологий стало возможно только при смене технологических укладов, несмотря на то, что соответствующие изобретения появились ещё за несколько десятилетий до их успешного внедрения.

Застёжка «молния» была запатентована в 1891 году, в начале 3-го Технологического Уклада («Эпоха стали»). После десятилетий гонений и множества неудачных попыток внедрения, серийное производство «молнии» и вытеснение шнуровки из многих отраслей стало возможно именно в разгар 4-го Технологического Уклада («Эпоха нефти»), начиная с 1923 года, когда достигнутый уровень промышленного производства позволил освоить новые производственные технологии.

Класс синхронных безредукторных электроприводов «Torque Motors» начал развиваться на Западе совсем недавно, примерно с 2012 года, что как раз совпадает с началом перехода к 6-му Технологическому Укладу . Неизменно только одно: новые изобретения и технологии, как обычно, подвергаются ожесточённому противодействию со стороны тех игроков рынка, кто уже построил свой бизнес с использованием устаревших или уходящих технологий.

Ассоциация «аналог-цифра» возникла у нас в процессе компьютерного моделирования электрических машин EM и iEM , когда мы сравнили математические модели, описывающие синхронные и асинхронные электрические машины. Оказалось, что, в отличие от асинхронного двигателя, для описания синхронной электрической машины существует точная математическая модель. В то время, как для описания «асинхронников» приходится использовать только приблизительные, аппроксимированные модели. Отсюда и ассоциация с «аналогом» и «цифрой», двумя совершенно разными подходами, потребительскими свойствами и перспективами применения.

*В данной статье использовано изображение с ресурса

Синхронные электродвигатели

Заводы производители синхронных электродвигателей: Элсиб, WEG, VEM, Силовые машины — завод Реостат , ELSIB, Русэлпром

Читать еще:  Что то гудит в двигателе на форде

Серии двигателей: ДС, ДСЗ, СД2, СДН, СДНЗ, СДС, СДМ, СДВ, СДП, СДР, IE4, P21R, Wmagnet

Применение

Синхронный электродвигатель (СД) – это устройство, работающее в сети переменного тока. У синхронной машины частота вращения ротора соответствует частоте вращения магнитного поля. При выборе электродвигателя необходимо проконсультироваться с заводом производителем.

СД используются, где пуск и остановка происходят достаточно редко (конвейеры и т.д.), то есть двигатели работают круглосуточно достаточно долгое время. Работа в таких условиях объясняется тем, что синхронные двигатели работают с cos φ приближенном к 1, и могут выдавать реактивную мощность в сеть, в результате чего улучшается коэффициент мощности сети и снижается её потребление, что важно для предприятий.

Синхронные электродвигатели нашли широкое применение в металлургической и металлообрабатывающей промышленности, на объектах нефтедобычи, на насосных станциях городских водоканалов, в целлюлозно­бумажной промышленности и других отраслях.

Применение синхронных двигателей для привода:

  • мощных вентиляторов
  • мельниц
  • конвейеров
  • эксгаустеров
  • компрессоров
  • дробилок

Цена на синхронные электродвигатели зависит от типа двигателя, а также от:

  • Параметров мощности
  • Габарита двигателя(высоты оси вращения)
  • Конструктивных особенностей

Преимущества синхронных электродвигателей:

  • возможность регулирования реактивного тока
  • скорость вращения стабильна при перегрузках и просадках, в пределах перегрузочной способности
  • устойчивость к колебаниям сетевого напряжения, а также хорошая нагрузочная способность

Устройство синхронного двигателя

Принцип действия СД основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора, которое обычно создаётся трёхфазным переменным током и постоянного магнитного поля ротора.

Синхронный электродвигатель состоит из двух основных частей:

  • Статора (якорь) – в этой части двигателя расположены обмотки
  • Ротора (индуктор) – в этой части СД устанавливают обмотку возбуждения или постоянные магниты.

Чем отличается синхронный электродвигатель от асинхронного? Главное отличие в роторе двигателя — синхронный двигатель имеет в наличии обмотки на якоре, а асинхронный не имеет.

Типы синхронных электродвигателей

Устройство и принцип действия синхронного двигателя

Содержание

  1. Устройство синхронного электродвигателя
  2. Принцип работы синхронного электродвигателя
  3. Характеристики синхронного электродвигателя

Синхронный электродвигатель – это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Его также можно использовать в качестве генератора. Чаще всего он применяется в компрессорах, прокатных станках, поршневых насосах и другом подобном оборудовании. Рассмотрим принцип действия синхронного электродвигателя, его характеристики и свойства.

Устройство синхронного электродвигателя

Строение агрегата данного вида типично. Двигатель состоит из:

  • Неподвижной части (якорь или статор).
  • Подвижной части (ротор или индуктор).
  • Вентилятора.
  • Контактных колец.
  • Щеток.
  • Возбудителя.

Статор представляет собой сердечник, состоящий из обмоток, который заключен в корпус. Индуктор комплектуется электромагнитами постоянного тока (полюсами). Конструкция индуктора может быть двух видов – явнополюсная и неявнополюсная. В статоре и роторе расположены ферромагнитные сердечники, изготовленные из специальной электротехнической стали. Они необходимы для уменьшения магнитного сопротивления и улучшения прохождения магнитного потока.

Частота вращения ротора в синхронном двигателе равна частоте вращения магнитного поля. Независимо от подключаемой нагрузки частота ротора неизменна, так как число пар полюсов магнитного поля и ротора совпадают. Их взаимодействие обеспечивает постоянную угловую скорость, не зависящую от момента, приложенного к валу.

Принцип работы синхронного электродвигателя

Самые распространенные типы такого рода агрегатов – однофазный и трехфазный. Принцип работы синхронного электродвигателя в обоих случаях примерно одинаков. После подключения обмотки якоря к сети ротор остается неподвижным, в то время как постоянный ток поступает в обмотку возбуждения. Направление электромагнитного момента меняется дважды за время одного изменения напряжения. При значении среднего момента равном нулю, ротор под влиянием внешнего момента (механического воздействия) разгоняется до частоты, близкой по значению частоте вращения магнитного поля в зазоре, после чего двигатель переходит в синхронный режим.

В трехфазном устройстве проводники расположены под определенным углом относительно друг друга. В них возбуждается вращающееся с синхронной скоростью электромагнитное поле.

Разгон двигателя может осуществляться в двух режимах:

  • Асинхронный. Обмотки индуктора замыкаются с помощью реостата. Вращающееся магнитное поле, возникающее при включении напряжения, пересекает короткозамкнутую обмотку, установленную на роторе. В ней индуцируются токи, взаимодействующие с вращающимся полем статора. По достижении синхронной скорости крутящий момент начинает уменьшаться и сводится к нулю после замыкания магнитного поля.
  • С помощью вспомогательного двигателя. Для этого синхронный двигатель механически соединяется со вспомогательным (двигателем постоянного тока либо трехфазным индукционным двигателем). Постоянный ток подается только после того, как вращение двигателя достигает скорости, близкой к синхронной. Магнитное поле замыкается, и связь со вспомогательным двигателем прекращается.

Характеристики синхронного электродвигателя

Хотя асинхронные двигатели считаются более надежными и дешевыми, их синхронные «собратья» имеют некоторые преимущества и широко применяются в различных областях промышленности. К отличительным характеристикам синхронного электродвигателя можно отнести:

  • Работу при высоком значении коэффициента мощности.
  • Высокий КПД по сравнению с асинхронным устройством той же мощности.
  • Сохранение нагрузочной способности даже при снижении напряжения в сети.
  • Неизменность частоты вращения независимо от механической нагрузки на валу.
  • Экономичность.

Синхронным двигателям также присущи некоторые недостатки:

  • Достаточно сложная конструкция, делающая их производство дороже.
  • Необходимость источника постоянного тока (возбудителя или выпрямителя).
  • Сложность пуска.
  • Необходимость корректировать угловую частоту вращения путем изменения частоты питающего напряжения.

Однако в некоторых случаях использование синхронных двигателей предпочтительнее:

  • Для улучшения коэффициента мощности.
  • В длительных технологических процессах, где нет необходимости в частых запусках и остановках.

Таким образом, «плюсы» двигателей такого типа значительно превосходят «минусы», поэтому на данный момент они высоко востребованы.

Изучив синхронный двигатель, устройство и принцип его действия и учтя условия, в которых он будет эксплуатироваться, вы сможете быстро и с легкостью подобрать оптимально подходящий для ваших целей тип агрегата (защищенный, закрытый, открытый) и использовать его с максимальной эффективностью.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector