同步电动机的作业原理
发布日期: 2023-05-01 | 作者:乐鱼入口
同步电动机在工业中广泛用于高精度运用。在本文中,对其作业进行了说明性和逻辑性的解说。
望文生义,同步电动机能够以稳定速度运转,而不论效果在其上的负载怎么。与感应电动机的速度取决于效果在其上的转矩不同,同步电动机具有稳定的速度-转矩特性。同步电动机比同类电动机具有更高的功率(电至机械功率转化比)。功率规模为90 – 92%
稳定速度特性是经过稳定磁场和旋转磁场之间的彼此效果来完成的。同步电动机的转子发生稳定磁场,而定子发生旋转磁场。
定子的励磁线圈由三相沟通电源鼓励。这将发生旋转磁场(RMF),该磁场以同步速度旋转。在另一篇文章中说明晰运用三相沟通鼓励发生RMF的方法。同步电动机发生的RMF及其方向如图2所示。
转子由直流电源鼓励,直流鼓励在转子线圈周围发生的磁场如下所示。显着,因为这种磁场,转子就像永磁体相同起效果。相同转子也能够由永磁体制成。转子和RMF的彼此效果很风趣。假定您要以RMF相同的方向对转子进行初始旋转。您会看到RMF和Rotor的相对极会彼此招引,而且会被磁力确定。这意味着转子将以RMF的相同速度旋转,或许转子将以同步速度旋转。
从关系式能够显着看出,同步电动机的转速Ns(rpm)与电频率f(Hz)成正比。P代表转子的极数。这意味着,假如操控了电频率,则能够十分精确地操控同步电动机的速度。这便是为什么它们适用于高精度运用的原因。
假如转子没有初始旋转,状况就会大不相同。转子的北极显着会被RMF的南极所招引,并将开端朝同一方向移动。可是因为转子具有必定的惯性,因而此发动速度将十分低。到那时,RMF的南极将被北极替代。因而,它将发生排斥力。这将使转子向后移动。终究,转子将无法发动。因而,能够总结出同步电动机并非天然生成具有自发动功用。
为了使同步电动机自发动,经过极奇妙地安装了鼠笼式安置。它们也称为阻尼绕组。
在发动转子时,励磁线圈不通电。因而,在旋转磁场的效果下,鼠笼笼条中会感应出电流,而且转子会像感应电动机发动相同开端旋转。
当转子到达其最大速度时,转子励磁线圈就会通电。因而,如前所述,转子的磁极被RMF的磁极确定,并将开端以同步速度旋转。当转子以同步速度旋转时,鼠笼和RMF之间的相对运动为零。这意味着零电流和鼠笼棒上的力为零,因而不会影响电动机的同步运转。
仅当负载在电动机才能规模内时,同步电动机才会发生稳定速度,而与电动机负载无关。假如外部转矩负载大于电动机发生的转矩,它将失掉同步并停止。低电源电压和鼓励电压是不同步的其他原因。风趣的是,同步电动机具有与沟通发电机相同的结构特征。
同步电动机也能够用于进步体系的全体功率因数。当运用的仅有意图是进步功率因数时,同步电动机称为同步电容器。在这种状况下,电动机的轴没有衔接到任何机械负载,而是自在旋转。