СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ. Синхронный двигатель определение


Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного

Прежде чем разобраться, в чём их отличие, необходимо выяснить, что такое электродвигатель? Электродвигатель – это электрическая машина, которая приводится в действие от электроэнергии и служит приводом для других механизмов.

Объяснение принципа работы синхронного электродвигателя для «чайников»

С детства мы помним, что два магнита, если их приблизить друг к другу, в одном случае притягиваются, а в другом отталкиваются. Происходит это, в зависимости от того, что какими сторонами магнитов мы их соединяем, разноимённые полюса притягиваются, а одноимённые отталкиваются. Это – постоянные магниты, у которых магнитное поле присутствует постоянно. Существуют и переменные магниты.

В школьном учебнике по физике есть рисунок, где изображён электромагнит в виде подковы и рамка с полукольцами на концах, которая расположена между его полюсами.

При расположении рамки в горизонтальном положении в пространстве между полюсами магнитов, из-за того, что магнит притягивает разноимённые полюса и отталкивает одноимённые, на рамку подаётся ток, одинакового знака. Вокруг рамки появляется электромагнитное поле (вот пример переменного магнита!), полюса магнитов притягивают рамку, и она поворачивается в вертикальное положение. При достижении вертикали, на рамку подаётся ток противоположного знака, электромагнитное поле рамки меняет полюсность, и полюса постоянного магнита начинают отталкивать рамку, вращая её до горизонтального положения, после чего цикл вращения повторяется.

В этом заключается принцип работы электродвигателя. Причём, примитивного синхронного электродвигателя!

Итак, примитивный синхронный электродвигатель работает, когда на рамку подаётся ток. У настоящего синхронного электродвигателя, роль рамки выполняет ротор с катушками проводов, называемых обмотками, на которые подаётся ток (они служат источниками электромагнитного поля). А роль подковообразного магнита выполняет статор, изготовленный либо из набора постоянных магнитов, либо тоже из катушек проводов (обмоток), которые, при подаче тока являются также источниками электромагнитного поля.

Ротор синхронного электродвигателя будет вращаться с такой же частотой, с какой меняется ток, подаваемый на клеммы обмотки, т.е. синхронно. Отсюда название этого электродвигателя.

Объяснение принципа работы асинхронного электродвигателя для «чайников»

Вспоминаем описание рисунка в предыдущем примере. Та же рамка, расположенная между полюсами подковообразного магнита, только её концы не имеют полуколец, они соединены между собой.

Теперь начинаем вращать вокруг рамки подковообразный магнит. Вращаем его медленно и наблюдаем за поведением рамки. До некоторых пор рамка остаётся неподвижной, а потом, при повороте магнита на определённый угол, рамка начинает вращение вслед за магнитом. Вращение рамки запаздывает по сравнению со скоростью вращения магнита, т.е. она вращается не синхронно с ним – асинхронно. Вот и получается, что это примитивный асинхронный электродвигатель.

Вообще-то роль магнитов в настоящем асинхронном двигателе служат обмотки, расположенные в пазах статора, на которые подаётся ток. А роль рамки, выполняет ротор, в пазы которого вставлены металлические пластины, соединённые между собой на коротко. Поэтому такой ротор называется короткозамкнутым.

В чём же отличия синхронного и асинхронного электродвигателей?

Если поставить рядом два современных электродвигателя одного и другого типа, то по внешним признакам их отличить трудно даже специалисту.

По существу, их главное отличие рассмотрено в приведённых примерах принципов работы этих электродвигателей. Они отличаются по конструкции роторов. Ротор синхронного электродвигателя состоит из обмоток, а ротор асинхронного представляет собой набор пластин.

Статоры одного и другого электродвигателей почти неотличимы и представляют собой набор обмоток, однако, статор синхронного электродвигателя может быть набран из постоянных магнитов.

Обороты синхронного двигателя соответствуют частоте подаваемого на него тока, а обороты асинхронного несколько отстают от частоты тока.

Отличаются они и по сферам применения. Например, синхронные электродвигатели ставят для привода оборудования, которое работает с постоянной скоростью вращения (насосы, компрессоры и т.д.) не снижая её с увеличением нагрузки. А вот асинхронные электродвигатели снижают частоту вращения при увеличении нагрузки.

Синхронные электродвигатели конструктивно сложней, а значит, и дороже асинхронных электродвигателей.

vchemraznica.ru

СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ. | Учёт и Контроль

СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ.

            На современных промышленных предприятиях широкое распространение получили синхронные двигатели в составе электроприводов, работающие с постоянной скоростью.

По определению, электродвигатель представляет собой электромеханическое устройство,  служащее для преобразования электрической энергии в механическую.  По способу подключения все электродвигатели принято разделять на однофазные и 3-х фазные. Самыми распространёнными среди трёхфазных электродвигателей считаются асинхронные и синхронные двигатели.

Если в 3 - х фазном двигателе проводники электрического тока разместить под определённым углом относительно друг друга, то при подаче напряжения возникнет электрическое поле, а сформированное таким образом электромагнитное поле будет вращаться с определённой скоростью, которую принято называть синхронной.  При размещении во вращающемся магнитном поле электромагнита, последний, замкнётся с этим вращающимся магнитным полем и сам станет вращаться со скоростью этого поля. В итоге получаем нерегулируемый электродвигатель с одной синхронной скоростью ( здесь никаких промежуточных скоростей принципиально не может быть ), который работает синхронно с частотой сети.

Таким образом, синхронный двигатель представляет собой электродвигатель переменного тока, частота вращения ротора которого равна частоте вращения магнитного поля в воздушном зазоре. Основными частями синхронного двигателя являются якорь ( здесь наводится ЭДС )  и индуктор ( представляет собой полюсную систему ). В общем случае якорь располагается на статоре, а индуктор на роторе и отделяется от статора воздушным зазором.

Якорь состоит из нескольких обмоток переменного тока, последние формируют вращающееся магнитное поле, которое сцепляется с полем индуктора, и так происходит преобразование энергии.

Индуктор состоит из полюсов – электромагнитов постоянного тока. Различают две основные конструкции индукторов синхронных двигателей: явнополюсную ( полюса явно выражены и конструктивно похожи на полюса электродвигателя постоянного тока ) и неявнополюсную ( здесь обмотка возбуждения укладывается в пазы сердечника индуктора ).

Принято выделять главные свойства синхронных двигателей:

  1. Рис.1. Электрическая и электромагнитная схемы синхронного электродвигателя.

    Синхронный двигатель не является самозапускающимся устройством. Для выработки синхронной скорости необходимо внешнее воздействие: при помощи вспомогательного двигателя или применяя асинхронный пуск.

  2. Электродвигатель данного типа работает синхронно с частотой электрической сети и ведёт себя как двигатель с постоянной скоростью.
  3. Синхронный двигатель не изменяет параметров работы, под любым коэффициентом мощности.

Достоинства синхронных двигателей:

  1. Возможность получения оптимального режима работы по реактивной энергии путём регулирования тока возбуждения электродвигателя.
  2. Низкая чувствительность к колебаниям величины напряжения сети.
  3. Высокая перегрузочная способность.
  4. Постоянная скорость вращения.

Слабым местом большинства электроприводов с синхронными двигателями является электромашинный возбудитель.

Сейчас находят применение следующие разновидности синхронных двигателей:

- гидрогенератор, служит для выработки электроэнергии в работе от гидравлической турбины;

- турбогенератор, служит для выработки электроэнергии в работе от паровой или газовой турбины;

- синхронный компенсатор, служит для выработки реактивной мощности;

- ударный генератор, служит для кратковременной работы в режиме короткого замыкания.

В настоящее  время область применения собственно самих синхронных двигателей достаточно широка: от сервомоторов (микродвигатель в часах, фотоаппаратах и в точном приборостроении  ), до двигателей большой мощности ( воздуходувки доменной печи, приводы для цементных мельниц, конвееры, прокатные станы ).

fidercom.ru

Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного?

Ротор синхронного двигателя строго "следует" за бегущим магнитным полем! Здесь определение "строго следует", подразумевает, что ротор вращается синхронно с фазой вращающего магнитного поля. То есть он не просто "вращается с той же частотой", но и ориентирован в этом вращающем его магнитном поле, синфазно! А вот асинхронный двигатель не имеет постоянной ориентации во вращающем его магнитном поле и никакой синхронности, по отношению к этому полю, у него нет. Более того, частота его вращения не равна частоте вращающего магнитного поля. По аналогии. Вы сидите в центре карусели на стуле, привинченном к полу карусели. В этом случае, вы вращаетесь СИНХРОННО с каруселью и, относительно полу карусели, всегда смотрите на одну и ту же сторону карусели. Напротив, если вы сидите на стуле, который установлен на поплавках в ванне, в центре карусели, то вы, тоже, вращаетесь вместе с каруселью, но ...уже АСИНХРОННО! И, относительно пола карусели, тоже как бы немного вращаетесь. Соответственно, при асинхронном вращении, вы не смотрите в одну и ту же сторону карусели, а как бы постоянно "проскальзываете" против вращения. Вот! , в асинхронных двигателях еще есть термин "коэффициент проскальзывания (или, скольжения) ротора, в зависимости от нагрузки"!

У синхронного угольные щётки . у асинхронного с фазным ротором то же могут бить щётки . но они скользят по сплошному кольцу для включения в цепь ротора сопротивлений и уменьшения мощности.

Синхронный и асинхронный двигатели называются так по принципу действия: у первого скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля статора, у 2го скорость вращения ротора всегда меньше скорости вращения поля на величину так называемого скольжения. Поэтому если Вы посмотрите на любой асинхронник, то увидите, что его скорость вращения всегда не круглое число например не 1500 об/мин, а 1440 об/мин (а скорость вращения поля как раз 1500). Скорость вращения асинхронника зависит от нагрузки, синхронник же обладает абсолютно жесткой механической характеристикой. Асинхронник - самый распространенный электродвигатель, синхронники редкие (а на мощности от 10кВт до 100 кВт серийно не изготавливаются вообще) . Синхронные двигатели бывают самых разных исполнений (как со щетками так и без щеток) , но все они нуждаются в отдельном источнике постоянного магнитного поля возбуждения (это может решатся путем обмотки возбуждения запитанной от независимого источника энергии, путем установления постоянных магнитов, обмотки возбуждения, питающейся от самого генератора и т. д.)

Различие в синхронности магнитного поля статора и вращающегося ротора. У асинхронных двигателей скорость вращения ротора отстает от скорости вращения вектора магнитного поля статора на величину, наз. "скольжение". У синхронного двигателя эти скорости равны. У него на роторе есть однофазная обмотка, с постоянным током, магн. поле которой взаимодействует с магн. полем статора и создает вращающий момент. У асинхронного двигателя на роторе замкнутая обмотка, ток в которой создается вращающимся полем статора. Для того, чтобы синхронный двигатель работал сначала его ротор надо раскрутить до скорости магнитного поля статора.

Каждый год одни и те же вопросы... в Википедии написано хорошо. А вот тут <a rel="nofollow" href="http://td-elmash.ru/" target="_blank">http://td-elmash.ru/</a> можно отечественные двигатели любых назначений. Сбоку по назначению идет. а вообще позвоните по телефону на сайте и вам все расскажут)

touch.otvet.mail.ru