Elektriniai varikliai yra tvirtai įsitvirtinę kaip svarbiausi daugelio žmonių kasdien naudojamų prietaisų komponentai. Viena iš elektrinių mašinų rūšių darbiniam kėbului sukti yra sinchroninis elektros variklis. Toliau apsvarstysime prietaiso savybes ir sinchroninio variklio veikimo principą.
Įrenginys
Struktūriškai bet kuris sinchroninis įrenginys yra statorius ir rotorius, sujungti viename korpuse. Statoriaus apvija suvyniojama į stacionarios magnetinės grandinės, sumontuotos iš feromagnetinės medžiagos, angas. Rotoriaus konstrukcijoje gali būti apvija, sumontuota ant plieninio rėmo, arba nuolatinis magnetas, sumontuotas ant veleno. Ir vieno, ir antrojo užduotis yra sukurti magnetinį srautą, sąveikaujantį su statoriaus elektromagnetiniu lauku.
Veikimo principas
Remiantis GOST 27471-87 53 punktu, sinchroninio variklio sąvoka reiškia bekontaktę mašiną, veikiančią kintama srove. Esant pastoviai būsenai, rotoriaus greičio ir srovės dažnio armatūros apvijose santykis nepriklauso nuo apkrovos dydžio vardinės operacijos metu.
Praktiniu požiūriu tai atrodo taip:
- statoriaus apvijoms taikoma trifazė įtampa, dar vadinama armatūra;
- didėjant sinusoido amplitudei vienoje fazėje, srovė ir aplink apviją sukurtas elektromagnetinis laukas proporcingai padidės;
- atsižvelgiant į tai, kad sinusoidė didėja visose trijose variklio fazėse, maksimalaus elektromagnetinio lauko smailė pasislenka iš vienos apvijos į kitą pagal laikrodžio rodyklę;
- rotoriaus (induktoriaus) magnetinis laukas pakaitomis jo paties poliais traukia priešingą statoriaus lauko vektoriaus ženklą.
Dėl šios sąveikos įvyksta sinchroninio variklio ašies pasisukimas aplink ašį. Kadangi induktoriuje nuolat yra nepriklausomo šaltinio suformuotos elektros linijos, jo sukimosi dažnis visiškai atitinka įtampos, tiekiamos armatūros apvijoms, dažnį. Sinchronizmas atsiranda variklyje.
Sinchroninių variklių tipai
Paprastai sinchroniniai varikliai yra suskirstyti į kelias kategorijas, atsižvelgiant į jų konstrukcijos ypatybes.
Taigi, norėdami gauti sužadinimo srautą, naudokite:
- rotoriaus apvija - siekiant užtikrinti elektromagnetinę sąveiką, apvija tiekiama iš trečiosios šalies šaltinio;
- magnetinis rotorius - pagalbinį rotoriaus magnetinį lauką sukuria ant jo sumontuoti nuolatiniai magnetai;
- reaktyvinis rotorius - induktoriaus magnetinės grandinės forma pagaminta taip, kad armatūros jėgos linijos lūžtų, kad būtų pasiektas sinchroninis sukimasis.
Priklausomai nuo rotoriaus konstrukcijos, išskiriamas ryškus polius ir implicitinis polinis sinchroninis variklis.
Pagal darbo režimą jie gali būti naudojami kaip elektros variklis, generatorius ar sinchroninis kompensatorius.
Veikimo režimai
Praktiškai kiekvieną elektrinę mašiną galima naudoti skirtingais darbo režimais:
- Variklio režimas - įrenginys veikia elektros energijos pavertimo mechanine energija principu. Armatūros laidams taikoma įtampa ir paverčiama rotoriaus sukimosi jėga.
- Generatoriaus režimas - šiuo atveju variklio velenas sukasi dėl turbinos ar kito objekto, o sukurta įtampa pašalinama iš armatūros laidų.
- Sinchroninis kompensatorius - elektros variklis tuščiąja eiga yra prijungtas prie skirstomojo tinklo. Tai padidina sistemos galios koeficientą dėl reaktyviosios energijos sunaudojimo.
P.S. Daugiau kitos informacijos apie sinchroninis variklisir apie tai, kaip jis skiriasi nuo asinchroninio variklio, žiūrėkite vaizdo įrašą: