מנועים חשמליים מושרשים היטב כמרכיבים החשובים ביותר ברוב המכשירים המשמשים בני אדם מדי יום. אחד מסוגי המכונות החשמליות לסיבוב גוף העבודה הוא מנוע חשמלי סינכרוני. נשקול את התכונות של המכשיר ואת עקרון הפעולה של מנוע סינכרוני עוד יותר.
התקן
מבחינה מבנית, כל יחידה סינכרונית היא סטטור ורוטור המשולבים בבית אחד. סליל הסטטור מתפתל בחריצים של מעגל מגנטי נייח המורכב מחומר פרומגנטי. מבנה הרוטור יכול לכלול סלילה המותקנת על מסגרת פלדה או מגנט קבוע המותקן על פיר. המשימה של האחד והשני היא ליצור שטף מגנטי האינטראקציה עם השדה האלקטרומגנטי של הסטטור.
עקרון הפעולה
בהתבסס על סעיף 53 ב- GOST 27471-87, הרעיון של מנוע סינכרוני מרמז על מכונה נטולת מגע הפועלת על זרם חילופין. שבו, במצב יציב, היחס בין מהירות הרוטור לתדר הנוכחי בפיתולי האבזור אינו תלוי בגודל העומס במבצע מדורג.
מנקודת מבט מעשית זה נראה כך:
- מתח תלת פאזי מוחל על פיתולי הסטטור, הנקרא גם אבזור;
- ככל שמשרעת הסינוסואיד בשלב אחד גדלה, הזרם והשדה האלקטרומגנטי שנוצר סביב הפיתול יגדל באופן פרופורציונלי;
- לאור העובדה כי הסינוסואיד עולה בשלושת השלבים של המנוע לסירוגין, שיא השדה האלקטרומגנטי המרבי יעבור מתפתל אחד לשעון בכיוון השעון;
- השדה המגנטי של הרוטור (המשרן) נמשך לסירוגין על ידי הקטבים שלו לסימן הנגדי של וקטור שדה הסטטור.
כתוצאה מאינטראקציה זו, מתרחש סיבוב טרנסלציוני של מוט המנוע הסינכרוני סביב צירו. מכיוון שקווי חשמל שנוצרו על ידי מקור עצמאי נמצאים כל הזמן במשרן, תדר הסיבוב שלו תואם לחלוטין את תדר המתח המסופק לפיתולי האבזור. סינכרוניזם מתרחש במנוע.
סוגי מנועים סינכרוניים
באופן כללי, מנועים סינכרוניים מחולקים למספר קטגוריות, בהתאם לתכונות העיצוב שלהם.
אז, כדי להשיג שטף של שימוש עירור:
- מתפתל רוטור - כדי להבטיח אינטראקציה אלקטרומגנטית, אספקת החשמל מתפתלת ממקור צד שלישי;
- רוטור מגנטי - השדה המגנטי העזר של הרוטור נוצר על ידי מגנטים קבועים המותקנים עליו;
- רוטור סילון - צורת המעגל המגנטי של המשרן עשויה בצורה כזו שקווי הכוח של האבזור נשברים כדי להשיג סיבוב סינכרוני.
בהתאם לעיצוב הרוטור, מובחנים מוט בולט ומנוע סינכרוני מוט מוט.
על פי מצב ההפעלה, הם יכולים לשמש כמנוע חשמלי, גנרטור או מפצה סינכרוני.
מצבי הפעלה
בפועל, ניתן להשתמש בכל מכונה חשמלית במצבי הפעלה שונים:
- מצב מנוע - היחידה פועלת על פי העיקרון של המרת אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית. מתח מוחל על מובילי האבזור ומומר לכוח סיבובי על הרוטור.
- מצב גנרטור - במקרה זה, פיר המנוע מסתובב עקב הטורבינה או חפץ אחר, והמתח שנוצר מוסר ממוליכי האבזור.
- מפצה סינכרוני - המנוע החשמלי מחובר לרשת ההפצה במהירות סרק. זה מגדיל את גורם ההספק של המערכת עקב צריכת כוח תגובתי.
נ.ב. פרטים נוספים נוספים אודות מנוע סינכרוני, וגם על האופן שבו זה שונה ממנוע אינדוקציה, ראה את הסרטון: