Способ взаимной установки синхронных двигателей. Монтаж синхронного двигателя


Установка синхронного электродвигателя - Справочник химика 21

    В подавляющем большинстве случаев приводом поршневого компрессора служит электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания. В редких случаях они приводятся в движение от паровой турбины (через редуктор) или с помощью гидропривода (в установках сверхвысокого давления). Привод от электродвигателя имеет наибольшее распространение. Компрессоры сравнительно малой мощности оснащаются асинхронными электродвигателями, мощностью от 100 до 1000 кВт — асинхронными и синхронными электродвигателями, причем предпочтение отдается синхронным двигателям. Для привода крупных оппозитных компрессоров отечественного производства применяются специальные синхронные быстроходные электродвигатели мощностью от 250 до 6300 кВт. Основным преимуществом синхронных двигателей является их способность работать с os ф = 1 и даже быть источником безваттной мощности и улучшать os ф в сети. Это оправдывает их применение, несмотря на более высокую стоимость, трудности пуска и необходимость в более квалифицированном обслуживании. [c.110]

    Типы приводов. Приводом компрессорной установки называется двигатель, который приводит в движение компрессор. В качестве двигателей компрессоров используются асинхронные и синхронные электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, паровые машины, газовые и паровые турбины, гидравлические машины. [c.31]

    Наиболее часто приводом компрессорной установки являются электродвигатели. Синхронные электродвигатели имеют абсолютно жесткую характеристику и не допускают изменения частоты вращения ротора. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, которые наиболее часто применяются для небольших компрессоров из-за своей дешевизны, также имеют жесткую характеристику. Изменение частоты вращения их роторов соответствует величине скольжения (2%), а это ничтожно мало. Асинхронные двигатели с фазным ротором при включении сопротивлений в цепь статора допускают в ограниченном диапазоне изменение частоты вращения, но работают на этих режимах неэкономично. Только электродвигатели постоянного тока имеют мягкую характеристику. На промышленных предприятиях, как правило, нет постоянного тока, а двигатели, питаемые от выпрямителей, сложны в эксплуатации, имеют большие энергетические потери и дороги. Все эти причины не позволяют широко использовать плавное изменение частоты вращения вала для изменения производительности компрессора. [c.293]

Рис. 61. Схема агрегатной установки вальцов с приводом от тихоходного синхронного электродвигателя Рис. 61. <a href="/info/1651290">Схема агрегатной</a> установки вальцов с приводом от тихоходного синхронного электродвигателя
    Компрессоры типа 5Г используются на установках Л-35-5, Л-35-6, Л-35-11/300. Они представляют собой одноступенчатые крейцкопфные компрессорные машины двойного действия. Компрессоры указанного типа имеют небольшую производительность по циркуляционному газу 0,18—0,4 м с при условиях всасывания, умеренные давления нагнетания 5,6 МПа и являются тихоходными машинами (167 об/мин для 5Г-300/42-60 и 5Г-600/42-60, 187 об/мин для 5Г-300/15-30). Привод осуществляется от синхронного электродвигателя во взрывозащищенном исполнении. [c.180]

    При установке синхронных электродвигателей во взрывоопасных помещениях генераторы тока возбужде- ния должны быть вынесены в специальное помещение. [c.138]

    УСТАНОВКА СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ [c.75]

    Привод предусматривает установку синхронного электродвигателя типа СДС-12-46-8, мощностью 300 квт и числом оборотов в минуту 750. [c.282]

    В компрессорных и насосных установках наиболее широко применяются асинхронные с короткозамкнутыми роторами и синхронные электродвигатели. [c.74]

    Условия работы токоприемников на технологических установках благоприятствуют высокому os ф, так как электродвигатели нагружены постоянно и равномерно. Данные обследований и проверок показывают, что средневзвешенное значение os ф технологических установок 0,8—0,9, т. е. в ряде случаев достигает нормативной величины, лежащей в пределах 0,9—0,92. Установки же, где os ф ниже 0,9, снижают величину его по предприятию в целом, что обусловливает оплату электроэнергии с надбавкой к основному тарифу. Поэтому возникает необходимость повышения среднего значения os ф, как минимум, до нормы. Это достигается применением статических конденсаторов и синхронных компенсаторов (синхронных электродвигателей), а также синхронных электродвигателей как приводов рабочих машин, параллельно со своей основной функцией повышающих os ф. [c.125]

    В компрессорных и насосных установках наиболее широко применяются асинхронные с короткозамкнутыми роторами и синхронные электродвигатели. Соединены эти двигатели с установками с помощью муфт, редукторов и клиноременной передачи. [c.232]

    Принципиальная схема этих машин заключается в том, что многоколенчатый коренной вал укладывается на коренные подшипники оппозитной рамы, по обеим сторонам которой крепятся цилиндры. Таким образом, при вращении вала поршни либо движутся навстречу друг другу, либо в противоположные стороны (расходятся друг от друга), в результате чего возникающие инерционные силы почти полностью уравновешиваются. Хорошая уравновешенность оппозитных компрессоров позволяет увеличить скорость вращения вала в 2- -2,5 раза по сравнению со скоростью вращения горизонтальных машин. При этом масса электродвигателей для привода компрессоров, самих компрессоров и их размеры становятся значительно меньше. Кроме того, для установки оппозитных компрессоров требуется меньшая площадь машинного зала и небольшие фундаменты. Высокая частота вращения вала позволяет иметь небольшую маховую массу, которую можно разместить в роторе электродвигателя без дополнительного маховика. Для привода оппозитных компрессоров разработан ряд синхронных электродвигателей мощностью от 320 до 6300 кВт. [c.174]

    На рис. 27, в показана схема коленчатого вала горизонтального компрессора. В средней части вала находится ротор синхронного электродвигателя. Оси всех подшипников вала должны быть расположены на горизонтальной прямой, в противном случае неизбежно расстройство подшипников и поломка вала. Необходимая в таких случаях точность установки достигается [c.52]

    Горизонтальные компрессоры приводятся в движение чаще всего от синхронных электродвигателей, ротор которых установлен непосредственно на вал компрессора и выполняет роль маховика. В случае установки асинхронных электродвигателей применяют ременную передачу. [c.105]

    Улучшение коэффициента мощности может быть достигнуто изъятием избыточной мощности и увеличением загрузки асинхронных электродвигателей и трансформаторов, являющихся главными потребителями реактивной мощности. Однако основным мероприятием по повышению коэффициента мощности является использование синхронных электродвигателей и установка статических конденсаторов. [c.190]

    До включения синхронного электродвигателя нагрузка установки определялась мощностями Pi, Qi и Si. После включения синхронного электродвигателя активная мощность стала больше на величину Рсд, потребляемую при работе синхронного двигателя  [c.300]

    Реактивная мощность установки уменьшилась на величину Q d благодаря реактивной мощности, вырабатываемой синхронным электродвигателем [c.300]

    Синхронные электродвигатели сложны в конструктивном отношении и в обслуживании, но экономичны в эксплуатации. В вентиляторных установках применять их целесообразно только в отдельных случаях (например, при наличии крупных осевых вентиляторов). [c.155]

    Чем больше угловая скорость (меньше пар полюсов), тем компактнее, дешевле и экономичнее электродвигатель. Отсюда следует, что предпочтительнее выбирать электродвигатели с наибольшей угловой скоростью. Наибольшей синхронной угловой скоростью у электродвигателей переменного тока является 3000 об]мин, что соответствует одной паре полюсов. При повышении частоты тока угловая скорость также повысится. Чаще всего в вентиляторных установках используются электродвигатели с двумя парами полюсов (1500 об мин, т. е. 150 paд eк). [c.157]

    В качестве двигателей вентиляторов можно рекомендовать синхронные электродвигатели, которые могут применяться как синхронные компенсаторы для улучшения os со в сети собственных нужд предприятии. При длительной работе мощной вентиляторной установки с постоянной нагрузкой установка хотя бы одного агрегата с синхронным двигателем даст возможность значительно сократить потери в электросети. Запуск современных синхронных двигателей осуществляется очень просто, так как они имеют дополнительную обмотку для асинхронного запуска. [c.58]

    Во избежание опасности взрыва щетки крупных синхронных электродвигателей обдувают специальные вентиляторы, забирающие воздух вне помещения аммиачной холодильной установки. [c.36]

    При установке крупного синхронного электродвигателя необходимо  [c.75]

    В главном приводе машины предусматривается установка синхронного электродвигателя 9 мощностью 295 кет. Для изоляции от внешней среды он изготовляется в закрытом исполнении и имеет воздушное циркулирующее охлаждение. Охлаждение воздуха в электродвигателях зарубежных фирм производится трубчатым водяным холодильником, являющимся принадлежностью электродвигателя. Электродвигатель рассчитан на напряжение тока в сети 6000 в. Средний расход охлаждающей воды, имеющей температуру 22—24 °С и давление 4 ат, составляет 7,5 м 1ч. Возбуждение электродвигателя производится от генератора 10, смонтированного на одном валу с электродвигателем. Вал электродвигателя главного привода соединен с валом редуктора посредством специальной гидравлической муфты 8 типа Вулкан Синклер 5СР4 . [c.99]

    Каждый цех с нагрузкой свыше 500 кВ должен имггь при цеховую электрическую подстанцию. При установке синхронных электродвигателей во взрывоопасных помещениях генераторы тока возбуждения [c.211]

    На рис. 6.38 приведена схема вискозиметра [67], относящегося к приборам с механической передачей. Исследуемая среда подается в корпус 8, в котором помещен вращающийся цилиндр 6 и измерительный цилиндр 7, который крепится в опорах 1 ж 3. Рама 4 связана с валом измерительного цилиндра 7. Стороны рамы выведены через корпус 8 с помощью сильфонов 5 и 9, которые обеспечивают уплотнение при работе в условиях вакуума или Давления. К раме 4 жестко прикреплен рычаг 2, один конец которого связан С устройством 10 пневмосиловой или электросиловой компенсации, а другой — с устройством 11 начальной установки нуля. Вискозиметр присоединяется к магистрали с исследуемой средой при помощи фланцев и терыостатируется. вращающийся цилиндр 6 приводится во вращение синхронным электродвигателем (на схеме не показан). [c.177]

    Замена в моторге-нераторах синхронных электродвигателей на ТВУ. Отключение зимой вентиляторов и регулирование углов атаки роторов аппаратов воздушного охлаждения. Установка компен- [c.122]

    Реогониометр, принципиальная схема которого показана на рис. VI.5, представляет собой установку для комплексного исследования полимерных материалов. Рабочий узел выполнен в виде сочетания конуса и ПЛОСКОСТИ, между которыми помещается образец. Возможны и другие варианты установки образца. Привод осуществляется с ПОМОЩЬЮ двух независимых систем, одна из которых создает вращение с постоянной скоростью, а другая — гармониче-ческие колебания. Обе системы включают в себя синхронный электродвигатель (частота вращения 1500 или 3000 об/мин) и 60-ступен-чатую коробку передач с передаточным отношением каждой ступени 10 (т. е. в 1,26 раз), так что в пределах каждого десятичного шорядка может выбираться 10 фиксированных скоростей (частот колебаний), В сумме скорость (частота) может изменяться в 10 раз. Далее движение через червячный редуктор (с передаточным отношением 4 1) передается нижней плоскости рабочего органа прибора. Преобразование вращения в колебания с помощью генератора колебаний (см. ниже) позволяет реализовать частоты примерно от 2,5-10 до 25 Гц. По требованию заказчика прибар уком- [c.130]

    Фундаментная плита 7 смесителя (см. рис. 7) пред( гавляет собой мощное чугунное основание, рассчитанное на установку в ее проеме 8 транспортера для передачи выгружаемых смесей на листовальные вальцы. Привод расположен с одной стороны смесителя (см, рис. 9). На шейке переднего ротора 1 смонтированы две шестерни. Большая приводная шестерня 4 находится в зацеплении с малой приводной шестерней 8 приводного вала 7 передаточная шестерня 3 находится в зацеплении с передаточной шестерней 9, сидящей на шейке заднего ротора 10. Приводной вал соединяется непосредственно с ротором тихоходного синхронного электродвигателя, вращающегося со скоростью 94 или 150 об1мин, или — через редуктор 6 — с быстроходным асинхронным или синхронным электродвигателем 5. Выпускаются преимущественно агрегатные установки смесителей с одним приводом на два смесителя. Мощность электродвигателя на один смеситель 221 кет (300 л. с.). Общий вес [c.48]

    Выполнение последней команды на градации времени 30 жым и последующая установка прибора в нулевое положение происходят в следующем порядке. Синхронный электродвигатель зацепляющей цапфой циферблата, установленной на градации времени 30 мин, отключает оператор включения С. При этом происходит включение микропереключателя С и его НО контакт образует цепь клемма 5, НЗ контакт микропереключателя Д, тумблер Т, НО контакт микропереключателя С, электродвигатель 2АСМ-100, ПР — клемма 10, — включение асинхронного электродвигателя. С включением асинхронного электродвигателя ступенной вал длинными цапфами, установленными на щестом делении ступенных [c.237]

    В практике проектирования мелиоративных насосных станций придерживаются примерно следующих условий при выборе типа двигателя для главных насосов. При мощности до 300 кВт устанавливают асинхронные короткозамкнутые двигатели низкого напряжения (380 В) для мощностей до 100 кВт, а при большей мощности высоковольтные (6300 В). При мощности более 300 кВт устанавливают синхронные двигатели высокого напряжения (6300 и 10 000 В). Но могут быть и отклонения от указанных условий. Так, при значительных мощностях питающего энергией источника есть примеры установки асинхронных короткозамкнутых двигателей мощностью 1700 кВт (осевой насос ОПВ2-145, двигатель ВДД-213/54-16, Л =1700 кВт, и=6 кВ). Частота вращения вала синхронного электродвигателя в минуту (при частоте 50) определяют по формуле  [c.186]

    Микроэлектроды вращающийся платиновый электрод. Во многих случаях амперометрическоэ титрование удобно выполнять с применением капающего ртутного электрода. Для реакций с участием веществ, агрессивно во.здействующих на ртуть [бром, ионы серебра, железо(II) и др.], предпочтителен вращающийся платиновый электрод. Он представляет собой короткую платиновую проволочку, впаянную в стенку стеклянной трубки. Для обеспечения контакта проволоки с соединительным проводом от поляро-графа внутрь трубки наливают ртуть. Трубку закрепляют в пустотелой. муфте синхронного электродвигателя, вращающего ее с постоянной скоростью >600 об/мин. Имеются вращающиеся электроды промышленного изготовления. Типичная установка показана на рис. 21-11. [c.80]

    Работа регулируемых тиристорных преобразователей в условиях резкопеременной нагрузки, каким является главный привод блюминга, сопровождается значительными бросками реактивной мощности, что вызывает колебания напряжения на сборных шинах подстанции 10 кВ, питающей установку и отрицательно сказывается на работе друтих потребителей. Применение в этом случае тиристорных преобразователей возможно, но для устранения колебаний напряжения в сети потребуется установка дополнительных дорогостоящих устройств. Питание электродвигателей главного привода от генераторов постоянного тока для блюминга 1500 оказывается наиболее целесообразным, ввиду возможности компенсации реактивной мощности остальных тиристорных электроприводов стана опережающей реактивной мощностью, генерируемой мощным синхронным электродвигателем преобразовательного агрегата главного привода. Этот агрегат состоит из двух генераторов постоянного тока типа ГП8500-375 с параметрами 8500 кВт, 900 В, 375 об/мин и приводного синхронного электродвигателя типа ДС32121-16 с параметрами 20 000 кВ-А, 10 кВ, 375 об/мин (рис. VI.17). Электродвигатели М1, М2 верхнего и нижнего валков клети питаются соответственно от генераторов Г1, Г2, приводимых во вращение от синхронного электродвигателя СД, питающегося через масляный выключатель В от шин подстанции 10 кВ. Для изменения направления вращения электродвигателей М1, М2 необходимо реверсировать напряжение на зажимах генераторов Г1, Г2. Полярность напряжения на зажимах генераторов для направления прокатки вперед , а в скобках — для прокатки [c.151]

    Возбуждение взрывозашишенных синхронных электродвигателей производится от возбудительных агрегатов (двигатель — генератор постоянного тока), устанавливаемых в помещении компрессорной или выносимых в отдельное невзрывоопасное помещение. При установке возбудительного агрегата в помещении компрессорной обе машины (двигатель и генератор) [c.108]

    Завод Большевик выпускает установки, состоящие из двух и трех вальцов с бочкой длиной 2130 мм с групповым приводом от синхронного электродвигателя через редуктор. Максимальное число машин в таких серийных установках в настоящее время не превышает трех при использовании вальцов длиной 2130 мм и двух при применении вальцов меньших размеров. Тормозное устройство на муфте электродвигателя отсутствует, так как при групповом приводе от синхронного, электродвигателя осуществляется электродинамическое торможение, обеспечивающее после нансатия на аварийный выключатель останов незагруженных вальцов с поворотом валка в пределах до /4 оборота. [c.101]

    Для современных конструкций компрессоров в большинстве случаев применяют клиновидные ремни, так как они почти не дают скольжения и позволяют устанавливать двигатель очень близко к компрессору, что делает установку более компактной. Для привода крупных компрессоров применяют также специальные тихоходные, так называемые синхронные электродвигатели. Ротор такого двигателя насаживается непосредствешю на коленчатый вал компрессора и одновременно является маховиколк Такой двигатель имеет, наиример, воздушный компрессор марки 5Э-14/220. В некоторых компрессорах двигатель соединяется с валом при помощи муфты через зубчатую передачу (редуктор), понижающую число оборотов до требуемой величины. Приводы этих типов более удобны в эксплуатации, чем ременные передачи, так как отпадает необходимость переклейки и смены ремней. [c.131]

    Центробежный компрессор завода ЧКД, работающий на фреоне-12 (рис. 127), предназначен для холодильной установки с двумя температурами кипения. Холодопроизводительность первой ступени 2500 кет (2,14-10 ккал1ч) при температуре кипения —40°С, холодопроизводительность второй ступени 1750 кет (1,5-10 ккал1ч) при температуре кипения —6°С. Скорость вращения вала компрессора 5000 об/мин компрессор приводится от четырехиолюсного синхронного электродвигателя. мощностью 2200 кет через редуктор. Компрессор снабжен герметичными уплотнениями, работающими при эксплуатации ма-шины, а также уплотнениями, обеспечивающими герметичность [c.151]

    Установка состояла из одноцилиндрового двигателя с диаметром цилиндра 82,6 мм, ходом поршня 114,3 мм. Степень сжатия изменялась в пределах от 4 до 10. Двигатель работал при постоянном числе оборотов (600 об1мин), которое поддерживалось при помощи синхронного электродвигателя при постоянной температуре охлаждающей жидкости (100°) и переменном угле опережения зажигания, который изменялся автоматически при изменении степени сжатия (22,5° до в. м. т. при степени сжатия 5,0). [c.52]

    Секция прибора, производящая коммутацию внешних исполнительных цепей, включает микропереключатели 11 и золотники пневмоколодок 10 путем включения и отключения операторов 9. Установка операторов включения в одной из крайних положений (замкнутое или разомкнутое) производится длинными и короткими цапфами ступенных дисков 6, расположенных на валу 5 . Привод вала 5 осуществляется через редуктор 7 асинхронным двигателем 8. Работа прибора происходит в следующем порядке вращение синхронного электродвигателя 12 через редуктор 3 передается циферблату 4, который своими зацепляющими цапфами воздействует на оператор включения 19, расположенный на стойке 16 и предназначенный для включения микропереключателя 20 (С). [c.231]

chem21.info

Синхронные двигатели — принцип работы, конструкции

Все электродвигатели построены на одном и том же принципе взаимодействия магнитных полей. Катушка с сердечником из ферромагнитного материала оказывает заметное механическое воздействие на другую аналогичную катушку. Разноименные полюсы соленоидов притягиваются, а одноименные — отталкиваются.

Поэтому в двигателе должно быть пространственное перемещение полюсов магнитного поля, создаваемое одной его частью. А другая часть движка создает свои полюсы и откликается вращением на пространственное перемещение полюсов. Она может содержать как постоянные магниты, так и катушки с сердечником. Далее расскажем о том, как магнитные поля функционируют в синхронных двигателях, а также предоставим другую информацию об этих машинах.

Конструктивные особенности

Синхронный двигатель содержит

  • часть конструкции, в которой создается перемещающееся магнитное поле, называемую статором;
  • часть двигателя, которая вращается от воздействия магнитного поля, называемую ротором;
  • провод, соединяющий движок с источником питания, который сравнивают с якорной цепью корабля. Чтобы указать на ту часть двигателя, которая присоединена к проводу, ее называют якорем. В рассматриваемой машине питающий провод присоединен к статору. Следовательно, это якорь.
Составные частит синхронных двигателей Составные частит синхронных двигателей

Чем больше витков содержат взаимодействующие катушки, тем меньший ток потребуется для эффективной работы движка. Но сила тока — это не самая сложная проблема. Главное — создать пространственное перемещение магнитного поля, что весьма непросто.

По этой причине синхронный двигатель появился только после того, как заработал первый генератор. Его создал в 1891 г. М.О. Доливо-Добровольский. Обратимость электрических машин позволяет использовать их и генераторами, и двигателями. Обратима и синхронная машина. Но для движков существуют определенные конструктивные ограничения, которых нет у генераторов.

Принцип работы

Для получения направления вращения статор двигателя должен содержать как минимум две катушки. Только в такой конструкции можно создать направленное перемещение магнитного поля. Это определяет устройство и принцип работы многих электродвигателей, питаемых от сети. Для нормальной работы синхронной машины, если это генератор, статор может содержать только одну катушку и быть источником ЭДС. Его ротор вращается принудительно. При этом, независимо от направления вращения, на клеммах статора появится переменное напряжение.

Но если такой генератор используется как двигатель, направление вращения его ротора может быть в обе стороны.

Оно будет определяться

  • либо положением ротора в момент подачи напряжения на клеммы статора;
  • либо принудительно направлением стартового вращения.

Конструкцию большинства электрических машин в основном определяет система электроснабжения, с которой они связаны. В наши дни первичными источниками ЭДС являются трехфазные генераторы. Эти машины создают трехфазное напряжение. Оно позволяет непосредственно получать перемещающееся магнитное поле. Без него синхронные двигатели переменного тока не могут работать, так же, как и асинхронные движки.

Для этого используются три или две фазы, питающие обмотки статора движка. Устройство синхронного двигателя должно соответствовать схеме электропитания. Наилучший результат получается при трехфазной конструкции статора. В этом случае магнитное поле получается вращающимся. По этой причине трехфазный синхронный двигатель является наиболее эффективным, если его сравнивать с аналогами, но при меньшем числе фаз.

Электромагнитные процессы и вращение

Намагниченный ротор тянется за полем статора и поэтому вращается синхронно с ним. В этом и состоит принцип действия синхронного двигателя. Магнитный поток в теле ротора в основном определяет крутящий момент на вале движка. Чем больше магнитный поток, тем больше крутящий момент. При этом независимо от нагрузки на вал (в определенных пределах) его скорость вращения не изменяется. Меняется только взаимное положение полей статора и ротора, но не скорости вращения.

По мере увеличения нагрузки на вал полюсы ротора оказываются все больше позади поля статора. Число n оборотов в минуту ротора рассматриваемого двигателя зависит от того, сколько пар полюсов p у статора. Если он запитан переменным напряжением с частотой  f , используется формула

Формула Формула

В результате изменения положения ротора под нагрузкой уменьшается магнитный поток в сердечнике статора. Вследствие этого ток статора увеличивается и компенсирует уменьшение магнитного потока, противодействуя нагрузке на вале движка. Аналогичные процессы происходят в нагружаемом трансформаторе. Полюсы статора и ротора все больше удаляются друг от друга по мере увеличения нагрузки. Но частота оборотов остается неизменной до определенного момента.

Как только электромагнитные параметры конструкции статора оказываются меньше некоторого предельного значения, ротор останавливается. Время до полной остановки определяет привод, использующий синхронный электродвигатель. Конструкция ротора без специальных технических решений не позволяет получить крутящий момент за счет скольжения, как в асинхронном двигателе. То же самое получится, когда синхронные двигатели запускаются — скольжение отсутствует.

Но конструкция, в которой много пар полюсов и медленное вращение ротора, может быть исключением. На самостоятельный пуск движка влияет масса ротора и скорость перемещения поля статора мимо ротора. Обычно сила их взаимодействия может преодолеть инерцию ротора. Но после принудительной раскрутки тем или иным способом. Только при этих стартовых условиях возможна работа синхронного двигателя. Начальная скорость для входа в синхронизм обычно близка к параметрам вращающегося магнитного поля статора.

Разновидности движков

Конструкция ротора и принцип действия синхронной машины-двигателя напрямую связана

  • с мощностью, которую надо создать на его вале,
  • необходимой для этого величиной магнитного потока,
  • параметрами напряжения питания статора.

Устройство синхронных машин небольшой мощности получается более простым при изготовлении магнитного ротора из специальных материалов. Так же применяется явно полюсный ротор с малой начальной намагниченностью. В результате получаются конструкции с постоянными магнитами, а также гистерезисные и синхронные реактивные двигатели. На статор этих движков подается переменное напряжение. Число фаз и частота соответствуют конструкции двигателя. В однофазных движках может быть использован конденсатор, через который подключается одна из двух обмоток статора. Но может быть применена схема из показанных далее вариантов.

Варианты устройства синхронных двигателей Варианты устройства синхронных двигателейРазновидности роторов Разновидности роторовПринцип работы ротора Принцип работы ротораОдин из вариантов конструкции двигателя Один из вариантов конструкции двигателяРотор с постоянными магнитами Ротор с постоянными магнитамиГистерезисный движок Гистерезисный движок

 

Три разновидности конструкции ротора реактивного двигателя Три разновидности конструкции ротора реактивного двигателя

 

Гистерезисный движок похож на синхронный реактивный двигатель. Эти синхронные машины переменного тока характеризует одинаковый принцип действия. Его определяет магнитное поле статора, намагничивающее ротор. Гистерезисный движок и синхронный реактивный электродвигатель своей надежностью не уступают асинхронным двигателям. Однако роторы этих синхронных машин всегда бывают существенно дороже роторов асинхронных движков.

С целью получения максимального силового взаимодействия и больших по величине крутящих моментов в роторе используется принцип электромагнита. При этом его называют индуктором с обмоткой возбуждения. Для ее питания применяется постоянное напряжение, которое подается на щетки. Они расположены на статоре и скользят по кольцам, установленным на роторе. Через эту пару скользящих контактов течет постоянный ток возбуждения.

Классический движок с индуктором Классический движок с индуктором

Такое классическое устройство синхронной машины существует и в наши дни, но преимущественно в наиболее мощных моделях. Для запуска движков обычно используются конструктивные решения со скольжением магнитных полей, характерные для асинхронных двигателей. При наличии индуктора для этого достаточно накоротко замкнуть щетки. В синхронных электрических машинах движки без щеток в роторе делаются с пусковыми обмотками типа беличьей клетки. Могут быть иные конструктивные решения для асинхронного старта.

Важной особенностью рассматриваемых двигателей, питаемых переменным напряжением, является их польза при работе без механической нагрузки или при ее небольшой величине. В таком режиме работы при небольшом возбуждении реактивная мощность из сети потребляется, а при значительном — отдается в сеть. Тем самым увеличивается эффективность электроснабжения. Для этой цели делаются специальные движки, называемые синхронными компенсаторами.

Движки-компенсаторы на подстанции Движки-компенсаторы на подстанции

Развитие полупроводниковых приборов позволило создавать вращающееся магнитное поле путем преобразования постоянного напряжения. Очевидно то, что такое техническое решение расширило возможности управления электрическими двигателями. Регулирование частоты питающего напряжения и бесконтактный индуктор — это главные достижения полупроводниковых моделей. Но при этом существуют ограничения, определяемые возможностями электронных ключей.

По этой причине наиболее мощные из всех существующих движков по-прежнему являются трехфазными индукторными конструкциями со щетками и кольцами.

Похожие статьи:

domelectrik.ru

Принцип действия и устройство синхронного двигателя: преимущества, конструктивные особенности

Принцип действия синхронного двигателя выглядит практически так же, как и асинхронного. Однако у этого типа силовых установок имеются существенные отличия и особенности. И хоть доля асинхронных агрегатов в промышленности составляет 96% от общего количества электродвигателей, другие варианты, включая синхронный, тоже нашли своих потребителей.

Основные отличия

В основном синхронные и асинхронные двигатели мало чем отличаются друг от друга. Ключевым отличием первых моделей является то, что вращение якоря осуществляется с такой же скоростью, как и вращение магнитного потока. При этом внутри установки встроена проволочная обмотка, передающая переменное напряжение, а не короткозамкнутый ротор, как у асинхронных устройств. Также отдельные конструкции оборудованы постоянными магнитами, но они существенно повышают стоимость двигателя.

При увеличении нагрузки скорость вращения ротора остается прежней. Именно такая особенность характеризует эту разновидность силовых установок. Ключевое требование к таким машинам выглядит следующим образом: количество полюсов у движущегося магнитного поля должно соответствовать числу полюсов электромагнита на роторе.

Конструкция синхронного устройства

Принцип работы и устройство синхронных машин остаются понятными даже для неопытных потребителей. К ключевым составляющим системы относят следующие узлы:

  1. Статор — представляет собой неподвижную часть установки, на которой расположено три обмотки. Они соединены по схеме «звезда» или «треугольник». В качестве материала для изготовления статора используются пластины из суперпрочной электротехнической стали.
  2. Ротор — подвижный элемент двигателя, оснащенный обмоткой. Во время работы установки эта обмотка пропускает определенное напряжение.

Между зафиксированной и подвижной частью системы находится небольшая воздушная прослойка, гарантирующая сбалансированную работу мотора и беспрепятственное воздействие магнитного поля на ключевые составляющие агрегата. Также в двигателе установлены подшипники, необходимые для вращения ротора, и клеммная коробка. Последняя находится в верхней части механизма.

Принцип работы

Изучая принцип работы синхронного двигателя, важно понимать, что, как и остальные разновидности силовых установок, они преобразуют один тип энергии в другой. Простыми словами, встроенные механизмы делают из электрической энергии механическую, а вся работа происходит по такому алгоритму:

  1. Сквозь обмотку на статоре пропускается переменное напряжение, в результате чего происходит образование магнитного поля.
  2. Затем аналогичное напряжение подается на роторные обмотки, что тоже создает магнитное поле. При наличии в конструкции постоянных магнитов такое поле имеется по умолчанию.
  3. При столкновении двух магнитных полей происходит их противодействие друг другу, т. е. одно толкает другое. Именно такой принцип вызывает передвижение ротора, помещенного на подшипники.

Зная, как устроен и работает синхронный двигатель, остается правильно распределить его энергию и использовать в нужных целях. Однако производительность и КПД системы будут максимальными только в том случае, если удастся вывести ее в нормальный режим работы.

Устройство генераторов

Существует обратный вариант синхронных двигателей — синхронные генераторы. Они работают немного иначе:

  1. Обмотка неподвижного статора не пропускает напряжение. Наоборот, с нее оно снимается.
  2. Сквозь роторную обмотку подается переменное напряжение, при этом расход электрической энергии совсем небольшой.
  3. Движение генератора обусловлено дизельным или бензиновым двигателем. Также его может раскручивать сила воды или ветра.
  4. В статорной обмотке происходит индукция ЭДС, а на концах появляется разность потенциала. Это объясняется движущимся магнитным полем вокруг ротора.

Но в любом случае необходимо осуществить стабилизацию напряжения на выходе генератора. Это делается соединением роторной обмотки с источником напряжения.

В зависимости от конструктивных особенностей ротор может быть оборудован постоянными или электрическими магнитами или так называемыми полюсами. Что касается индукторов, то в синхронных установках они бывают:

  1. Явнополюсными.
  2. Неявнополюсными.

Отличаются эти типы друг от друга только взаимным расположением полюсов. Чтобы снизить сопротивление магнитного поля и улучшить проникновение тока, механизм оснащают сердечниками, которые выполнены из ферромагнетиков. Сердечники находятся и в роторе, и в статоре, а для их изготовления задействуется исключительно электротехническая сталь. Дело в том, что этот материал содержит в себе большое количество кремния, существенно снижающего вихревые токи и улучшающего электрическое сопротивление сердечника.

Запуск установки

При использовании синхронных двигателей возникает масса трудностей на этапе их запуска. Из-за этого они не пользуются особой популярностью и уступают асинхронным вариантам.

С момента появления на рынке работа синхронных агрегатов обеспечивалась специальным асинхронником, который механически соединялся с остальными узлами. По сути, ротор разгонялся до нужной частоты с помощью второго типа моторов. Современные асинхронники не нуждаются в подключении дополнительных механизмов, и все, что требуется для их работы, — соответствующее напряжение для статорной обмотки.

Как только система обеспечит нужную скорость вращения, разгонный двигатель будет отключен. При этом магнитные поля из электрического мотора выведут его на работу в синхронном режиме. Чтобы разогнать установку, придется задействовать еще один мотор мощностью 10% от мощности синхронного двигателя. При разгоне электродвигателя на 1 кВт используют разгонную систему мощностью 100 Вт. Как утверждают специалисты, таких показателей вполне хватает для сбалансированной работы машины в холостом режиме или с небольшой нагрузкой.

Сферы применения

Синхронный электродвигатель представляет собой важное изобретение для различных направлений промышленности. Но из-за сложной конструкции и высокой стоимости оборудования его используют в редких случаях.

Сферы применения электрических моторов синхронного типа очень ограничены. В большинстве случаев установку применяют для повышения показателей мощности в энергосистеме, что обусловлено их способностью функционировать при любых коэффициентах мощности и отличной экономичностью.

Устройства востребованы для тех условий, где скорость вращения едва достигает 500 оборотов в минуту и появляется необходимость поднять мощность. В настоящее время их активно внедряют в поршневые насосы, компрессорные установки, прокатные станки и другие системы.

220v.guru

типы моторов, их особенности и инструкция по работе

Вначале рассмотрим разницу между устройствами 380 и 220 вольт. Настолько очевидна, насколько непонятна непосвященным. Привыкли, каждый домашний прибор подключается двумя проводами, один является фазой, второй – схемной землей. Большая часть техники заземляется. Если речь касается однофазных двигателей, делается на случай пробоя обмотки-корпус. Фаза появится на кожухе — хорошего мало. Рассмотрим способы подключения электродвигателей согласно типу, начнем количеством фаз – одна или три.

Трехфазные и однофазные двигатели

Схема подключения двигателя звезда и треугольник

Схемы подключения двигателя звезда, треугольник

Предваряя обсуждение подключения двигателя звезда/треугольник, начитаем теорию. Трехфазный и однофазный двигатели снабжены иногда тремя проводами подключения. Бросьте далеко ходить. Возьмем следующие два случая:

  1. Трехфазный двигатель имеет внутреннюю коммутацию обмоток схемой звезда. Полюсы  снабжены одной общей точкой. Три фазы подключаются к противоположным концам обмоток. Катушки абсолютно идентичные, одинаковые. Внутри создается вращающееся движущееся поле, за счет которого движется вал. Ротор представлен барабаном силумина с медными прожилками. Ток не подводится, магнитные полюсы образуют путем наведенных токов. Захватываются вращающим полем ротора, начинается движение. Особенностью конструкции назовем невозможность (без специальных мер) подключения сети 230 вольт. Потребовалось бы соединить обмотки схемой треугольника, сделать невозможно. Разумеется, статор можно вскрыть, найти общую точку, сделать три отвода, разорвав контакты меж катушками. Второй особенностью двигателя является отсутствие нулевого провода. Многих положение дел ставит в тупик – куда девается ток? Заряды двигаются по проводам меж фазами. Закон электротехники гласит: для подключения трех фаз нагрузке необязательно иметь общий провод, если потребление трех ветвей одинаковое. В противном случае понадобится нейтраль предоставить. Жизненный пример: допустим, нужно подключить на 380 вольт электрочайник. Маразм? Каждая фаза амплитудой 230 вольт, рабочие хотят кипятку — невозможно отказать. Берем одну из фаз, другой вывод вилки вешаем на нейтраль. Учтите, фазы в пределах одного потребителя нужно нагружать поровну (грубо говоря, по чайнику каждой линии дайте), иначе негативные последствия коснутся питающего трансформатора подстанции. Однофазный двигатель

    Электрические коммутации двигателя

  2. Однофазный двигатель может иметь три вывода. Заземление ни при чем, идет отдельно ушком на корпус. Что касается трех выводов, питают пусковую (либо конденсаторную), рабочую обмотку. Одни провод общий, будет схемная земля. Без сего двигатель работать откажется. Правда, трехфазный двигатель проще? Потому используют производства. Что касается подключения однофазного двигателя, одна катушка обычно имеет большее сопротивление. Разница значительнее, двукратной показывает пусковую обмотку. Сопротивление большего номинала. Нужно параллельно повесить конденсатор (емкость определяется, например, минимальным потребляемым током), когда вал раскрутится, цепь обрывается. Иначе, спустя промежуток времени, пусковая обмотка выйдет из строя вследствие чрезмерного перегрева. Если двигатель конденсаторный (бифилярный), цепь с конденсатором работает постоянно. Нормальный режим, благодаря сдвигу фаз, созданному реактивным элементом, образуется вращающееся поле статора нужной формы.

Итак, лежит два двигателя, видом похожие, подключать нужно разным образом. Важной частью корпуса выступает схема подключения электродвигателя. Расположена на шильдике, выбита на кожухе. Становится понятно, на сколько фаз рассчитан мотор, как врубить в цепь. Информация отсутствует — попробуем доработать недочет своими руками. Понадобится китайский тестер.

У трехфазного двигателя три контакта попарно будут давать одинаковое сопротивление, равное удвоенному значению номинала обмотки. Мотор 230 вольт результаты измерений даст неодинаковые:

  • Самый большой показатель тестера меж фазными концами. Напряжение 220 вольт подается напрямую одному, другому через конденсатор. Емкость сильно зависит от мощности, скорости вращения вала. Параметр определяет средняя нагрузка вала в рабочем режиме.
  • Наименьшее значение образуется меж концами рабочей обмотки.
  • Третий номинал занимает промежуточное положение. Сумма с сопротивлением рабочей обмотки равняется первому пункту списка.

Нейтраль присоединяем меж обмотками, отводит ток дисбаланса. Толщина проводки вдвое меньше, нежели фаз. Методика отключения в нужный момент пусковой обмотки использует пускозащитные реле. Вручную не контролируют.

Вопрос приобретения узла тесно касается использования специальных справочников. Чужеродное пускозащитное реле с данным типом электродвигателя использовать категорически нельзя. Велика вероятность некорректной работы, выхода прибора из строя. Практически умельцы вручную обрывают цепь. Способ неправильный, имеет право существовать.

Добавим, что пропадание одной фазы может негативно сказаться на некоторых типах моторов. Экспериментируя с агрегатом, реализуя подключение двигателя звезда-треугольник, старайтесь избегать ситуаций. Принято осуществлять пуск специальными защитными автоматами, вырубающими питание при возникновении опасности.

Синхронные, асинхронные, коллекторные двигатели

Помимо количества фаз видим конструктивный признак. С точки зрения потребителя момент является главным. Коллекторные двигатели используются бытовой техникой преимущественно. Поставить на замену асинхронные с аналогичными параметрами, нерентабельно. Коллекторный двигатель получается намного меньшего размера (зато перегревается сильнее). Важно определить тип. Хотя по большому счету трехфазные электродвигатели асинхронного типа являются доминирующим звеном сельскохозяйственных, гаражных, других применений. Вопрос питания обсуждается отдельно.

Обсудим три типа двигателей:

Коллекторный электродвигатель

Электродвигатель

  1. Коллекторные снабжают двумя-четырьмя выводами. Последнее делает возможным реверс. Поменяем полярность включения статора, ротора. Коллекторные двигатели отличаются возможность работы от переменного и постоянного тока. В последнем случае характеристики получаются оптимальными. Становится возможным благодаря постоянно переключающимся рабочим обмоткам ротора (секции коллектора). Поле статора постоянное. Главное, чтобы присутствовала нужная полярность. Схема подключения электродвигателя постоянного тока напоминает переменный. Скорость вращения вала регулируется амплитудой питающего напряжения. Либо берется делитель, сформированный силовым ключом, либо отсекается часть цикла синусоиды. Эффект получается схожий: падает действующее значение напряжения.
  2. Асинхронные двигатели по факту доминирующими в промышленности. Реверс образуется изменением полярности включения пусковой обмотки однофазных двигателей, коммутацией последовательности фаз трехфазных. Изменение скорости реализуется аналогичным путем. Варьирование амплитуды питающего напряжения. Асинхронные двигатели обладают плохой приспособленностью к смене скоростей. Очередная причина редкого применения в бытовой технике. Пришла пора сказать: коллекторные двигатели обычно рассчитаны на одну фазу, асинхронные питаются напряжением 380 вольт. Расстановка сил образуется, благодаря соответствующей коммутации обмоток. На практике реализуется подключением электродвигателя треугольником, звездой. Удается воспроизвести вращающееся поля внутри статора. Почему схема подключения асинхронного двигателя звездой непригодна напряжению 230 вольт. Приходится создать сдвиги фаз, становится возможным для схемы треугольника. На одну обмотку подается сетевое напряжение 230 вольт, на вторую – сдвинутое конденсатором на 90 градусов, на третьей образуется разница, изменяемая по нужному закону. Далеко от идеала: подключения электродвигателя звездой и треугольником неравноценны. Синхронный двигатель

    Синхронный двигатель

  3. Синхронные двигатели называются за вращение вала по закону изменения питающего напряжения. В бытовой технике, промышленности используется редко, исключая область сервоприводов. Асинхронные двигатели названы за скорость вращения вала, отличающуюся от частоты питающего напряжения. Вал проскальзывает, эффект используется регулировать обороты. Синхронные двигатели стоят особняком, сфера использования ограничена. Чем отличаются таким особенным. Хороший КПД. Ротор выполняется по схеме с токосъемником, лишен щеток, отсутствует необходимость разделения поверхности сегментами (ток поступает постоянно). Вроде делает возможным применение, где коллекторные моторы пасуют. Замечены некоторые проблемы. Трехфазный синхронный двигатель невозможно запустить вращением фаз статора. Вал за счет инерционности не поддается полю. Приходится применять изыски раскрутки. Тема интересная. Ротор синхронного двигателя питается постоянным током, обмотки — одной-тремя фазами, определяется типом мотора.

Давайте пойме отличие синхронных двигателей от асинхронных. Литература вопрос тщательно обходит. Ответ лежит на поверхности: поле статора синхронного двигателя намного сильнее, ротор намагничен (либо фазный) поэтому вращение  не проскальзывает. Обеспечивается синхронность вращения вала питающему напряжению. Частота определена количества полюсов. Чтобы решить проблемы со стартом (см. выше), используются, например, такие методики:

  1. Вал синхронного двигателя с барабаном, снабженным беличьей клеткой, врубается при пуске через реостат. Образуется поле, как в асинхронном двигателе, захватывающее вал, служит стартовым рычагом. Обороты набраны — цепь разрывается. Реостат нужен погасить токи индукции. Выбирайте сопротивление в 7-8 больше, нежели номинал «беличьей клетки».
  2. Иногда заметите на роторе синхронного двигателя – не поверите – коллектор. Старт выполняется за счет щеток, в дальнейшем из работы выключаются.

И если подключение асинхронного двигателя звезда-треугольник изъедено сполна, синхронные двигатели обсуждаются мало. Встречаются нечасто.

vashtehnik.ru

Способ взаимной установки синхронных двигателей

 

Использование: в электроприводе. Сущность: в способе взаимной установки n синхронных двигателей, роторы которых подсоединены к общему валу нагрузки, после разворота статоров синхронных двигателей подают переменное напряжение на первую фазную обмотку первого синхронного двигателя, измеряют напряжение на его второй фазной обмотке, поворачивают общей вал нагрузки до тех пор, пока измеряемое напряжение не станет равным нулю, жестко закрепляют вал нагрузки и последовательно подают переменное напряжение на первую фазную обмотку каждого из (n-1) синхронных двигателей. Измеряют напряжение на второй фазной обмотке в каждом двигателе, разворачивая его статор до тех пор, пока измеряемое напряжение не станет равным нулю. После разворота статора последнего двигателя отключают переменное напряжение от первых и фазных обмоток n синхронных двигателей. В результате повышается точность установки и упрощается техническая реализация способа.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах промышленных роботов.

В тех случаях, когда момент сопротивления на валу нагрузки превышает полезный момент одного синхронного двигателя, в исполнительном элементе привода на валу нагрузки размещают n синхронных двигателей. Для управления несколькими синхронными двигателями, питаемыми от одного силового преобразователя энергии, необходимо произвести их начальную взаимную установку, поэтому в конструкции исполнительного элемента электропривода предусматривается возможность механического поворота статоров /роторов/ этих двигателей. Известен способ взаимной начальной установки двух двигателей, предусматривающий измерение взаимного углового положения двигателей с помощью сельсинной пары с последующей корректировкой этого взаимного положения по результатам измерения (л. 1). Недостатком этого способа установки двигателей является сложность технической реализации способа из-за необходимости размещения в исполнительном элементе не менее двух сельсинов, что усложняет конструкцию исполнительного элемента. Известно устройство для определения углового положения вала синхронного двигателя (л. 2). Это устройство построено в соответствии со способом, согласно которому измеряют фазные токи, напряжения и ЭДС синхронного двигателя и формируют напряжения, изменяющиеся по законам синуса и косинуса двойного угла поворота ротора двигателя. Получая названные напряжения для каждого синхронного двигателя и сравнивая их фазовые углы, можно произвести взаимную установку двигателей. Недостатком данного способа взаимной выставки синхронных двигателей является сложность технической реализации, для которой требуется применение точных датчиков тока, напряжения и ЭДС. Ближайшим аналогом является способ взаимной установки n синхронных двигателей, роторы которых подсоединены к общему валу нагрузки, при котором поочередно подают постоянное напряжение на первые фазные обмотки синхронных двигателей, измеряют угловые положения статоров синхронных двигателей относительно вала нагрузки и поворачивают статор каждого из (n 1) синхронных двигателей относительно статора первого двигателя в соответствии с результатами упомянутых измерений (л.3). Недостатком этого способа является малая точность взаимной установки, так как начальное положение ротора вала (нагрузки) относительно статора каждого из двигателей определяется путем подачи постоянного напряжения в обмотку статора, т.е.путем самосинхронизации, которая не может быть высокой точности при значительном трении в исполнительном элементе привода. Целью изобретения является повышение точности взаимной установки синхронных двигателей. Указанная цель достигается тем, что после указанного разворота статоров синхронных двигателей подают попеременное напряжение на первую фазную обмотку первого синхронного двигателя, измеряют напряжение на его второй фазной обмотке, поворачивают общий вал нагрузки до тех пор, пока измеряемое напряжение на второй обмотке не станет равным нулю, жестко закрепляют общий вал нагрузки и последовательно поочередно подают на первую фазную обмотку каждого из (n-1) синхронных двигателей упомянутое переменное напряжение, измеряют напряжение на его второй фазной обмотке и разворачивают статор каждого из (n 1) синхронных двигателей до тех пор, пока напряжение на его второй фазной обмотке не станет равным нулю, после чего отключают переменное напряжение от первых фазных обмоток синхронных двигателей. Изобретение поясняется следующим образом. Как и в известном способе, сначала измеряют угловые положения вала нагрузки, получаемые при самосинхронизации каждого из n синхронных двигателей (СД), осуществляемый путем подачи постоянного напряжения в одну из его статорных обмоток. По результатам измерения поворачивают статоры (n 1) синхронного двигателя до тех пор, пока угловые положения вала нагрузки после самосинхронизации каждого из (n 1) двигателей не станут равными угловому положению вала нагрузки, получаемому после самосихронизации первого синхронного двигателя. Так из-за трения в исполнительном механизме самосинхронизация синхронных двигателей не может обеспечить требуемой точности совпадения осей полей статора и ротора, то согласно изобретению начинают подавать поочередно переменные напряжения на первую обмотку n синхронных двигателей. Благодаря наличию коэффициента взаимодействия индукции, например, в двухфазных синхронных двигателях с возбуждением от магнитов, располагаемых на роторе, на вторых обмотках двигателей имеется напряжение, изменяемое по закону синуса двойного угла поворота ротора (вала нагрузки). После подачи переменного напряжения на первую обмотку первого СД поворачивают общий вал нагрузки до тех пор, пока на вторичной фазной обмотке первого СД не будет получено нулевое или минимально возможное напряжение. Закрепляют (затормаживают) вал нагрузки. В этом положении коэффициент взаимоиндукции фазных обмоток статора первого СД равен нулю и ось магнита ротора точно совпадает с осью его первой фазной обмотки. При этом трение в исполнительном механизме (в подшипниках нагрузки) преодолевается настройщиком и не связано со свойством самосинхронизации СД, что и обеспечивает высокую точность выставки осей полей статора и ротора. Затем подают переменное напряжение на первую фазную обмотку статора второго СД, поворачивая его статор, добиваются минимума напряжения на его второй фазной обмотке статора. Закрепляют статор СД и далее повторяют упомянутые операции со всеми другими СД, расположенными на общем валу нагрузки. В соответствии с описанным способом были произведены взаимные установки синхронных двигателей ДБМ-120 в исполнительных механизмах мотор-звездочек самоходных шасси промышленных роботов. Точность выставки была не хуже одного электрического градуса, в то время как при известном способе выставки погрешность могла достигать 30 электрических градусов.

Формула изобретения

Способ взаимной установки n синхронных двигателей, роторы которых подсоединены к общему валу нагрузки, при котором поочередно подают постоянное напряжение на первые фазные обмотки синхронных двигателей относительно вала нагрузки и поворачивают статор каждого из n 1 синхронных двигателей относительно статора первого двигателя в соответствии с результатами упомянутых измерений, отличающийся тем, что после указанного разворота статоров синхронных двигателей подают переменное напряжение на первую фазную обмотку первого синхронного двигателя, измеряют напряжение на его второй фазной обмотке, поворачивают общий вал нагрузки до тех пор, пока напряжение на его второй фазной обмотке не станет равным нулю, жестко закрепляют вал нагрузки и последовательно подают указанное переменное напряжение на первую фазную обмотку каждого из n 1 синхронных двигателей, измеряют напряжение на его второй фазной обмотке, а разворачивают статор каждого из n 1 синхронных двигателей до тех пор, пока напряжение на его второй фазной обмотке не станет равным нулю, после чего отключают переменное напряжение от первых фазных обмоток синхронных двигателей.

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к управляемым электродвигателям индукторного типа, и может быть использовано в бытовой технике для привода многоскоростных стиральных машин

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к электрическим машинам для бытовой техники, например, для стиральных машин и компрессоров холодильников

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к электродвигателям с встроенным датчиком углового положения и может быть использовано, например, в вентильных электроприводах в качестве исполнительного элемента, а также в устройствах автоматики

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вентильным электродвигателям с бесконтактной коммутацией, осуществляемой полупроводниковыми приборами, и может найти применение в автоматизированных электроприводах в качестве управляемого исполнительного двигателя, например в медицине для аппаратов искусственного дыхания

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с вентильными электродвигателями

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управлению электродвигателями, и может найти применение в устройстве, где необходимы двигатели высокой надежности с большим моментом на валу в пазовом и беспазовом вариантах исполнения статора

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями переменного тока

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приборных электроприводах, например, в гироскопических электромеханических устройствах, в электроприводах винчестерских дисков ЭВМ, а также в электроприводах бытовых устройств

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электродвигателям с встроенным датчиком положения и скорости, и может быть использовано, например, в вентильных электроприводах в качестве исполнительного элемента, в устройствах автоматики

Изобретение относится к управляемым электроприводам

Изобретение относится к магнитному вращающемуся устройству и, в частности, к магнитному вращающемуся устройству, которое использует многократно пульсирующие силы, возникающие между постоянным магнитом и электромагнитом

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам с бесконтактной коммутацией секций обмоток статора в зависимости от положения ротора с помощью преобразователя частоты, т

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкциям магнитоэлектрических генераторов тока торцевого типа, приводимых во вращение, например, ветровым лопастным колесом

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вентильным электроприводам

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах промышленных роботов

www.findpatent.ru

Принцип работы синхронного двигателя: видео — Asutpp

В целом, электрический двигатель представляет собой электромеханическое устройство, которое преобразовывает электрическую энергию в механическую.

По типу подключения двигатели бывают однофазные и 3-х фазные. Среди 3-х фазных двигателей наиболее распространенными являются индукционные (асинхронные) и синхронные электродвигатели.

Когда в 3-х фазном двигателе электрические проводники располагаются в определенном геометрическом положении (под определенным углом относительно друг друга), возникает электрическое поле. Образованное электромагнитное поле вращается с определенной скоростью, которая называется синхронной скоростью.

Если в этом вращающемся магнитном поле присутствует электромагнит, он магнетически замыкается с этим вращающимся полем и вращается со скоростью этого поля. Фактически, это нерегулируемый двигатель, поскольку он имеет всего одну скорость, которая является синхронной, и никаких промежуточных скоростей там быть не может. Другими словами, он работает синхронно с частотой сети. Ниже дана формула синхронной скорости:

Ns = 120F/p

Строение синхронного двигателя

В принципе, его строение практически аналогично 3-фазному асинхронному двигателю, за исключением того факта, что на ротор подается источник постоянного тока (в этом мы разберёмся позже). А пока рассмотрим основное строение данного типа двигателя.

На рисунке показано устройство этого типа двигателя. На статор подается 3-х фазное напряжение, а на ротор – источник постоянного тока.

Строение синхронного двигателяСтроение синхронного двигателя

Основные свойства синхронных двигателей:

  • Синхронные электродвигатели не являются самозапускающимся механизмом. Они требуют определенного внешнего воздействия, чтобы выработать определенную синхронную скорость.
  • Двигатель работает синхронно с частотой электрической сети. Поэтому при обеспечении бесперебойного снабжения частоты он ведет себя так, как двигатель с постоянной скоростью.
  • Этот двигатель имеет уникальные характеристики, функционируя под любым коэффициентом мощности. Поэтому они используются для увеличения фактора силы.

Видео: Строение и принцип работы синхронного двигателя

Принципы работы синхронного двигателя

Электронно-магнитное поле синхронного двигателя обеспечивается двумя электрическими вводами. Это обмотка статора, которая состоит из 3-х фаз и предусматривает 3 фазы источника питания и ротор, на который подается постоянный ток.

3 фазы обмотки статора обеспечивают вращение магнитного потока. Ротор принимает постоянный ток и производит постоянный поток. При частоте 50 Гц 3-х фазный поток вращается около 3000 оборотов в 1 минуту или 50 оборотов в 1 секунду. В определенный момент полюса ротора и статора могут быть одной полярности (++ или – – ), что вызывает отталкивания ротора. После этого полярность сразу же меняется (+–), что вызывает притягивание.

Но ротор по причине своей инерции не в состоянии вращаться в любом направлении из-за силы притяжения или силы отталкивания и не может оставаться в состоянии простоя. Он не самозапускающийся.

Чтобы преодолеть инерцию силы, необходимо определенное механическое воздействие, которое вращает ротор в том же направлении, что и магнитное поле, обеспечивая необходимую синхронную скорость. Через некоторое время происходит замыкание магнитного поля, и синхронный двигатель вращается с определенной скоростью.

Способы запуска

  • Пуск синхронного двигателя при помощи вспомогательного двигателя. Синхронный двигатель механически соединяется с другим двигателем. Это может быть либо 3-х фазный индукционный двигатель, либо двигатель постоянного тока. Постоянный ток изначально не подается. Двигатель начинает вращаться со скоростью, близкой к синхронной скорости, после чего подается постоянный ток. После того, как магнитное поле замыкается, связь со вспомогательного двигателя прекращается.
  • Асинхронный пуск. В полюсных наконечниках полюсов ротора устанавливается дополнительная короткозамкнутая обмотка. При включении напряжения в обмотку статора возникает вращающееся магнитное поле. Пересекая короткозамкнутую обмотку, которая заложена в полюсных наконечниках ротора, это вращающееся магнитное поле индуцирует в ней токи, который взаимодействуя с вращающимся полем статора, приводят ротор во вращение. Когда достигнута синхронная скорость, ЭДС и крутящийся момент уменьшается. И наконец, когда магнитное поле замыкается, крутящий момент также сводится к нулю. Таким образом, синхронность вначале запускается индукционным двигателем с использованием дополнительной обмотки.

Применение

  • Синхронный двигатель используется для улучшения коэффициента мощности. Синхронные двигатели широко применяются в энергосистеме, поскольку они работают при любом коэффициенте мощности и имеют экономичные эксплуатационные показатели.
  • Синхронные двигатели находят свое применение там, где рабочая скорость не превышает 500 об / мин и требуется увеличить мощность. Для энергетической потребности от 35 кВт до 2500 кВт, стоимость, размер, вес и соответствующего индукционного двигателя будет довольно высоким. Такие двигатели часто используются для работы поршневых насосов, компрессоров, прокатных станков и другого оборудования.

www.asutpp.ru

Типовые схемы пуска синхронных электродвигателей

Типовые схемы запуска синхронных электродвигателейСинхронные движки получили обширное распространение в индустрии для электроприводов, работающих с неизменной скоростью (компрессоров, насосов и т.д.). В ближайшее время, вследствие возникновения преобразовательной полупроводниковой техники, разрабатываются регулируемые синхронные электроприводы.

Плюсы синхронных электродвигателей

Синхронный движок несколько труднее, чем асинхронный, но обладает рядомпреимуществ, что позволяет использовать его в ряде всевозможных случаев заместо асинхронного.

1. Главным достоинством синхронного электродвигателя является возможностьполучения рационального режима по реактивной энергии, который осуществляетсяметодом автоматического регулирования тока возбуждения мотора. Синхронныйдвижок может работать, не потребляя и не отдавая реактивной энергии в сеть,при коэффициенте мощности (cos фи)равным единице.Если для предприятия нужна выработка реактивной энергии, тосинхронный электродвигатель, работая с перевозбуждением,может отдавать ее в сеть.

2. Синхронные электродвигатели наименее чувствительны кколебаниям напряжения сети, чем асинхронные электродвигатели. Ихнаибольший момент пропорционален напряжению сети, в то время как критичныймомент асинхронного электродвигателя пропорционален квадрату напряжения.

3. Синхронные электродвигатели имеют высшую перегрузочнуюспособность. Не считая того, перегрузочная способность синхронного мотораможет быть автоматом увеличена за счет увеличения тока возбуждения, к примеру,при резком краткосрочном повышении нагрузки на валу мотора.

4. Скорость вращения синхронного мотора остаетсяпостоянной при хоть какой нагрузке на валу в границах его перегрузочной возможности.

Методы запуска синхронного электродвигателя

Вероятны последующие методы запуска синхронного мотора: асинхронный запуск на полное напряжение сети и запуск на пониженное напряжение через реактор либо автотрансформатор.

Асинхронный запуск синхронного электродвигателя

Схема возбуждения синхронного мотора с глухоподключенным возбудителем достаточно ординарна и может применяться в этом случае, если пусковые токи не вызывают падения напряжения в сети больше допустимого и статистический момент нагрузки Мс

Асинхронный запуск синхронного мотора делается присоединением статора к сети. Движок разгоняется как асинхронный до скорости вращения, близкой к синхронной.

В процессе асинхронного запуска обмотка возбуждения замыкается на разрядное сопротивление, чтоб избежать пробоя обмотки возбуждения при пуске, потому что при малой скорости ротора в ней могут появиться значимые перенапряжения. При скорости вращения, близкой к синхронной, срабатывает контактор КМ (цепь питания контактора на схеме не показана), обмотка возбуждения отключается от разрядного сопротивления и подключается к якорю возбудителя. Запуск завершается.

Типовые узлы схем возбуждения синхронного мотора

Типовые узлы схем возбуждения синхронного мотора

Внедрение тиристорных возбудителей для запуска синхронных электродвигателей

Слабеньким местом большинства электроприводов с синхронными движкам, существенноусложняющим эксплуатацию и повышающим издержки, многие годы являлсяэлектромашинный возбудитель. В текущее время обширное распространение длявозбуждения синхронных движков находят тиристорные возбудители. Онипоставляются в комплектном виде.

Тиристорные возбудители синхронных электродвигателей более надежны и имеютболее высочайший к.п.д. по сопоставлению с электромашинными возбудителями. С помощью ихпросто решаются вопросы рационального регулирования тока возбуждения дляподдержания всепостоянства cos фи, напряжения на шинах,от которых питается синхронный движок, также ограничение токов ротора истатора синхронного мотора в аварийных режимах.

Тиристорными возбудителями оснащается большая часть выпускаемых большихсинхронных электродвигателей. Они делают обычно последующие функции:

  • запуск синхронного мотора с включенным в цепь обмотки возбужденияпусковым резистором,
  • бесконтакное отключение пускового резистора после окончания запускасинхронного мотора и защиту его от перегрева,
  • автоматическую подачу возбуждения в подходящий момент запуска синхронногоэлектродвигателя,
  • автоматическое и ручное регулирование тока возбуждения
  • нужную форсировку возбуждения при глубочайших посадках напряжения настаторе и резких набросах нагрузки на валу синхронного мотора,
  • резвое гашение поля синхронного мотора по мере надобности понижениятока возбуждения и отключениях электродвигателя,
  • защиту ротора синхронного мотора от долговременной перегрузки по току ималеньких замыканий.

Если запуск синхронного электродвигателя делается на пониженное напряжение, то при «легком» пуске возбуждение подается до включения обмотки статора на полное напряжение, а при «тяжелом» пуске подача возбуждения происходит при полном напряжении в цепи статора.Может быть подключение обмотки возбуждения мотора к якорю возбудителя поочередно с разрядным сопротивлением.

Процесс подачи возбуждения синхронному движку автоматизируется 2-мя методами: в функции скорости и в функции тока.

На схеме, приведенной на рисунке, подача возбуждения синхронному движку осуществляется при помощи электрического реле неизменного тока КТ (реле времени с гильзой). Катушка реле врубается на разрядное сопротивление Rразр через диодик VD. При подключении обмотки статора к сети в обмотке возбуждения мотора наводится ЭДС. По катушке реле КТ проходит выпрямленный ток, амплитуда и частота импульсов которого зависят от скольжения.

Подача возбуждения синхронному движку в функции скорости

Подача возбуждения синхронному движку в функции скорости

При пуске скольжение S = 1. По мере разгона мотора оно миниатюризируется и интервалы меж выпрямленными полуволнами тока растут; магнитный поток равномерно понижается по кривой Ф(t).

При скорости, близкой к синхронной, магнитный поток реле успевает добиться значения потока отпадания реле Фот в момент, когда через реле КТ ток не проходит. Реле теряет питание и своим контактом делает цепь питания контактора КМ (на схеме цепь питания контактора КМ не показана).

Разглядим контроль подачи возбуждения в функции тока при помощи реле тока. При пусковом токе срабатывает реле тока КА и размыкает собственный контакт в цепи контактора КМ2.

График конфигурации тока и магнитного потока в реле времени КТ

 

График конфигурации тока и магнитного потока в реле времени КТ

Контроль подачи возбуждения синхронному движку в функции тока

При скорости, близкой к синхронной, реле КА отпадает и замыкает собственный контакт в цепи контактора КМ2. Контактор КМ2 срабатывает, замыкает собственный контакт в цепи возбуждения машины и шунтирует резистор Rразр

elektrica.info