انتقال موتورهای الکتریکی از واحد کنترل کلکتور به دستگاه های کنترل نیمه هادی امکان بهینه سازی را فراهم کرد واحدهای قدرت. مدرنیزاسیون بر پارامترهای قدرت و ویژگی های طراحی تأثیر می گذارد. بارزترین تفاوت کاهش ابعاد بود که امکان استفاده از چنین واحدهایی را در دستگاه ها و تاسیسات با اندازه کوچک فراهم کرد. یک مثال معمولیاجرای درایو براشلس یک موتور بدون جاروبک است که در شرایط جریان مستقیم کار می کند. مزایای فنی و اقتصادی قابل توجهی در حین کار فراهم می کند، اما عاری از معایب نیست.
طراحی و چیدمان موتور
زیرساخت فنی توسط دو بخش تشکیل شده است - به طور مستقیم توسط مکانیک و مجموعه کنترل. از نقطه نظر دستگاه ساختاری، واحد از بسیاری جهات شبیه به پر کردن سنتی الکترومکانیکی است. موتورهای دوار. بر این اساس، ترکیب موتور الکتریکی شامل یک روتور، یک استاتور و یک سیم پیچ است. علاوه بر این، استاتور مجموعه ای از ورق های عایق جداگانه ساخته شده از آلیاژ فولاد است. در حین کار، آنها به کاهش جریان های گردابی کمک می کنند. فقط شامل سیم پیچی است که می تواند تعداد فازهای متفاوتی داشته باشد. پر کردن عنصر توسط یک هسته فولادی تشکیل شده است و سیم پیچ از الیاف مس ساخته شده است. برای محافظت از محفظه ای استفاده می شود که روی سطح آن وسایل بست فیزیکی نیز در نظر گرفته شده است.
در مورد روتور، آن توسط آهنرباهای دائمی تشکیل شده است. بسته به تغییر، می تواند تا شانزده جفت قطب متناوب داشته باشد. قبلاً از آهنرباهای فریت برای ساخت روتورها استفاده می شد که به دلیل مقرون به صرفه بودن آنها بود. امروز به منصه ظهور می رسد ویژگی های عملکردموتور بدون جاروبک - به ویژه گشتاور، که از 1 تا 70 نیوتن متر متغیر است. فرکانس توان به طور متوسط در محدوده 2-4 هزار دور است. برای دستیابی به چنین شاخص هایی، آهنربا با درجه القایی بالا مورد نیاز است، بنابراین سازندگان به استفاده از آلیاژهای خاکی کمیاب روی آورده اند. چنین آهنرباهایی نه تنها عملکرد بالاتری دارند، بلکه ابعاد کوچکتری نیز دارند. تا حدی، این انتقال همچنین به بهینه سازی ابعاد موتور الکتریکی بدون برس کمک کرد. به طور جداگانه، ارزش در نظر گرفتن اجزای بخش کنترل را دارد.
سیستم کنترل
اگر قسمت الکترومکانیکی عمدتاً از سه جزء شامل روتور، استاتور و ساختار پشتیبان به شکل محفظه تشکیل شده باشد، پس زیرساخت کنترل بیشتر تقسیم بندی می شود - تعداد عناصر می تواند به چندین ده برسد. چیز دیگر این است که آنها را می توان به انواع تقسیم کرد. فقط اینورتر به صورت مفرد ارائه می شود. او مسئول عملکردهای سوئیچینگ، فازهای اتصال و سوئیچینگ است. وظایف اصلی کنترل با تامین سیگنال ها توسط سنسورها انجام می شود. یکی از اصلی ترین آنها آشکارساز موقعیت روتور است. علاوه بر این، یک سیستم تنظیم سیگنال نیز به واحد کنترل معرفی شده است. این یک گره با کلید است که از طریق آن اتصال سنسورها و پر کردن الکترومکانیکی محقق می شود.
اطلاعات مربوط به موقعیت روتور توسط ریزپردازنده پردازش می شود. از نظر خارجی، رابط این بلوک یک کنترل پنل است. در دریافت، با سیگنال های مدولاسیون عرض پالس (PWM) کار می کند. اگر سیگنال های ولتاژ پایین ارائه شود، یک پل ترانزیستوری نیز در واحد کنترل نصب می شود. این سیگنال را به ولتاژ برق تبدیل می کند و سپس به موتور الکتریکی تغذیه می شود. وجود سنسورهایی با سیستم پردازش پالس، کنترل موتور بدون جاروبک را از ابزارهای کنترل واحدهای جمع کننده براش متمایز می کند. نکته دیگر این است که امکان معرفی تجهیزات الکترونیکی با سنسور نیز مجاز است ماشین های جمع کنندههمراه با سیستم های مکانیکیمدیریت.
اصل عملیات
موتور الکتریکی شیر در حین کار، القای قطب های مغناطیسی را از طریق روتور ایجاد می کند. در برابر پس زمینه تولید نفوذ الکترومغناطیسی، مقاومت تشکیل می شود. به عبارت دیگر، عملکرد روتور فعال می شود و پس از آن گشتاور را به واحد هدف منتقل می کند. تحت شرایط سرعت متغیر، مغناطیس را می توان برای عملکرد معکوس بهتر بهینه کرد. مجدداً، سنسور موقعیت روتور داده ها را برای تنظیم با توجه به فازهای ولتاژ گزارش می کند. انعطاف پذیری و سرعت تنظیم پارامترهای روتور و تعداد فازها به شما امکان می دهد تا به طور مؤثرتری عملکرد مکانیزم را تنظیم کنید. کل چرخه فرآیند تبدیل الکتریسیته به نیروی فیزیکی (انرژی مکانیکی) که توسط ژنراتور تولید می شود را نشان می دهد. علاوه بر این، اگر دستگاه به شدت از شبکه جدا شود، سپس به آن تبدیل شود این لحظهانرژی به استاتور باز می گردد.
یک شرط مهم برای حفظ عملکرد کافی، پایداری موتور است. ملاک ارزیابی این مشخصه صاف بودن آن خواهد بود که با کاهش ضربان به دست می آید. برای این کار باید بردار چرخش شار استاتور را بدانید تا با عملکرد روتور همگام باشد. هماهنگی جریان های چرخش مختلف دقیقاً با تعامل سنسورها و کموتاتور که موتورهای شیر را کنترل می کند، به دست می آید. اصل عملکرد این بسته نرم افزاری به شما امکان می دهد تا با دقت بالا تعیین کنید که روتور به کدام فاز وصل شود و همچنین محور را تعیین کنید. در ترتیب مورد نیاز، کنترل پنل از طریق ریزپردازنده به طور متناوب فازهای مختلف را متصل و قطع می کند.
ویژگی های مدل های سنکرون
اصل کار بالا فقط عملکرد یک موتور سنکرون را نشان می دهد. یعنی برهمکنش قطب های سلف و میدان مغناطیسی استاتور را اجرا می کند. اما حتی در چنین سیستم هایی نیز ممکن است تفاوت هایی وجود داشته باشد. به عنوان مثال، هر دو موتور سنکرون و ناهمزمان می توانند به آهنرباهای الکتریکی مجهز شوند. در مورد واحدهای سنکرون از این نوع، جریان به روتور هدایت می شود و تماس برس-حلقه را دور می زند. آهنرباهای دائمی در درایوهای مبتنی بر هارد دیسک استفاده می شوند. ساختارهای معکوس نیز وجود دارد. در آنها، جریان های لنگر روی روتور است و القاء روی استاتور است.
برای روشن کردن یک موتور سنکرون، یک شتاب فرکانس بالا لازم است تا بتوان چرخش دو جزء عملکردی را تنظیم کرد. در طرح هایی که سلف روی استاتور قرار دارد، میدان روتور نسبت به آرمیچر ثابت می ماند. برعکس، اگر دستگاه طراحی معکوس را در نظر بگیرد، "ورودی زمان بندی" با انتظار برای استاتور انجام می شود. زمان انتظار بستگی به باری دارد که موتور براشلس با آن کار می کند و اینکه چه فرکانسی برای فعال کردن سلف آن بهینه است.
ویژگی های سنگدانه های ناهمزمان
در موتورهای آسنکرون، روتور در جهت مخالف نمی چرخد. از نظر برهمکنش شارهای مغناطیسی روتور و استاتور نمی توان آن را معکوس واحد سنکرون نامید. هر دو موتور سنکرون و ناهمزمان موارد زیر را یکی پس از دیگری فرض می کنند. چیز دیگر این است که در مورد دوم، روتور، به عنوان مثال، می تواند "به دست آوردن". از نسل لحظه القایی پیروی می کند.
در یک طراحی استاندارد، استاتور یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می‌کند که باعث می‌شود روتور پس از زمان معینی بچرخد. تفاوت اساسی بین این دو نوع موتور این است که سلف مولد تحریک میدان مغناطیسی روتور نیست. بنابراین، یک موتور آهنربای دائم از نوع ناهمزمان می‌تواند به طور مستقل چرخش روتور را با فرکانس خاصی از سیم‌پیچ استاتور بچرخاند. این بدان معنا نیست که این دو مکانیسم به طور جداگانه کار می کنند، اما عملکرد آنها به اندازه موتورهای سنکرون به هم مرتبط نیستند. همین امر در مورد سرعت نیز صدق می کند. به عنوان مثال، اگر در یک مجموعه سنکرون سرعت چرخش 3000 دور در دقیقه برای سلف و روتور وجود داشته باشد، سپس اصل ناهمزمانکار برای همان روتور می تواند این مقدار را به 2910 دور در دقیقه کاهش دهد.
موتور رلوکتانس سوئیچ
می توان گفت که تمام موتورهای سوپاپ سلف هستند. در درجات مختلف، اصل القاء در واحدهای سنکرون و ناهمزمان گذاشته شده است. اما مدل‌هایی نیز وجود دارد که در آنها القاء، خود مغناطیس‌سازی را ترویج می‌کند. در غیر این صورت می توان این دستگاه را خود هیجانی نامید. در نسخه سنتی این نوع موتورهای رلوکتانس سوئیچ دار دارند طراحی ساده، توسط پالس های جریان تک قطبی تغذیه می شود و با همان سنسورهای روتور کار می کند. با این حال، به دلیل تفاوت های ظریف منبع تغذیه، نمی توان آن را مستقیماً به شبکه وصل کرد. در نتیجه، وارد کردن مبدل های ویژه به زیرساخت مورد نیاز است.
از طرف دیگر، این طراحی تقریباً تمام مزایای واحدهای سنکرون را در خود دارد. بارزترین آنها دامنه وسیع سرعت های چرخشی است. به عنوان مثال یک موتور رلوکتانس سوپاپ با امکان خود تحریکی قادر است حدود 100 هزار دور انجام دهد. اینها قبلاً موتورهای الکتریکی با سرعت بالا هستند که برای آنها از قطعات با درجه قدرت بالا استفاده می شود.
انواع واحدها بر اساس تعداد فازها
ساده ترین نسخه چنین موتور الکتریکی واحدهای تک فاز است که حداقل تعداد تماس بین تجهیزات الکترونیکی و مکانیک را فراهم می کند. بر این اساس، از این نتیجه می شود نقاط ضعیفطراحی ها، از جمله محدودیت در موقعیت روتور و ضربان های قوی. مدل های دو فاز قادر به ایجاد شکاف هوا هستند و همچنین تحت شرایط خاصی عدم تقارن قطب ها را فراهم می کنند. باز هم چنین ماشین هایی از ریپل زیاد رنج می برند، اما در مواردی که اتصال استاتور با سیم پیچ پیش نیاز است می توان از آنها استفاده کرد. موتور سه فاز براشلس با ترکیبی از سرعت کم، اما توان خروجی خوب مشخص می شود. بنابراین، هم در مونتاژ لوازم خانگی و هم در ساخت تجهیزات صنعتی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین مدل‌های چهار و شش فاز موتورهای الکتریکی شیری وجود دارد، اما اینها قبلاً بخش‌هایی از تأسیسات تخصصی هستند که گران هستند و ابعاد بزرگی دارند.
مزایای موتورهای الکتریکی
فناوری برق به کمک سوپاپ از طریق بهینه سازی طراحی، مزایای عملیاتی زیادی را ارائه می دهد. از جمله آنها می توان به سرعت، انعطاف پذیری در تنظیم، دقت تعیین موقعیت روتور (با استفاده از سنسور)، امکانات گسترده تنظیم فنی و غیره اشاره کرد. با هزینه های متوسط انرژی، می توانید توان خروجی بالایی داشته باشید. مهمتر از آن، موتور براشلس از یک منبع کوچک استفاده می کند عمل مکانیکی، و این تأثیر مثبتی بر عمر مفید آن دارد. سطح پایینتأثیر حرارتی روی پایه عنصر باعث عدم گرمای بیش از حد می شود، بنابراین، قطعات فقط در موارد نادر به دلیل سایش نیاز به تعویض دارند.
معایب موتور الکتریکی
کارشناسان به دو عیب اصلی چنین موتورهای الکتریکی اشاره می کنند. اول از همه، این پیچیدگی طراحی است. نه یک قطعه مکانیکی، بلکه یک پایه الکترونیکی است که کنترل موتور را فراهم می کند. استفاده از ریزپردازنده ها، حسگرها، اینورترها و اتصالات الکتریکی مرتبط نیازمند رویکردی مناسب برای اطمینان از قابلیت اطمینان اجزای سیستم است. بنابراین هزینه نگهداری تجهیزات نیز افزایش می یابد. در عین حال، هزینه بالای آهنرباها که موتور براشلس بر اساس آن است، حتی در نسخه های تک فاز ساده نیز مورد توجه قرار می گیرد. در عمل، کاربران سعی می کنند اقلام و مواد مصرفی گران قیمت را جایگزین کنند و در عین حال سیستم کنترل را ساده می کنند. اما چنین اقداماتی به خودی خود نیاز به منابع خاصی دارد، نه اینکه بازده موتور کاهش می یابد.
نتیجه
مفهوم استفاده از الکترونیک در موتورهای دوار سنتی همیشه در حین کار قابل توجیه نیست. این به دلیل گستردگی چنین تجهیزاتی است. اغلب این مناطق تولید سنتی هستند که در آن اتصال به هیچ وجه ضروری نیست. سیستم های الکترونیکیمدیریت. چاشنی های نوآورانه ما را مجبور می کند که چرخه های تولید را تجدید نظر کنیم و فرآیندهای فناوری را ارتقا دهیم. علاوه بر این، هزینه موتور که از 15 تا 20 هزار روبل متغیر است، به جذابیت این محصول نمی افزاید. آنالوگ‌های معمولی روی کنترل‌کننده‌های دارای رله‌های الکترومکانیکی ارزان‌تر هستند، البته ناگفته نماند که ادغام آنها در فرآیند مونتاژ محصول آسان‌تر است.
و با این حال مناطقی وجود دارد که در آنها کنترل نیمه هادی با سنسورهای روتور بسیار ارزشمند است. به عنوان یک قاعده، این تجهیزات با تکنولوژی بالا است که توسط شرکت های بزرگ. و در پایان محصولات را ارائه می کنند سطوح مختلفاز جمله برای مصارف خانگی.
جزئیات ارسال شده در 2018/08/11 12:14تاریخچه موتورهای الکتریکی بیش از 170 سال است، اما بیشتر پیشرفت آنها را می توان در ده یا چند سال اخیر مشاهده کرد. ظاهرسیستم های کنترل الکترونیکی که امکان کنترل سرعت و گشتاور و در نتیجه انواع مبدل های فرکانس وسیستم های شروع نرمبازار استفاده از چنین محرک های الکتریکی را متحول کرده اند.
امروزه از موتورهای الکتریکی نه تنها برای کنترل استفاده می شود انواع مختلفماشین آلات، بلکه در سیستم های اتوماسیون مدرن.یک موتور در تعامل با مبدل فرکانس یا درایوهای سروو در نوار نقاله ها، سیستم های موقعیت یابی و همچنین دربرنامه های کاربردی، از جمله برنامه های کاربردی چند محوره که به حرکات دقیق، سریع و هماهنگ نیاز دارند.
فن آوری درایو در اتوماسیون
فناوری درایو مورد استفاده در سیستم‌های اتوماسیون کاملاً شناخته شده، تعداد کمی را پوشش می‌دهد گروه بزرگدستگاه ها
فقط موتور وجود ندارد جریان مستقیم، موتورهای سنکرون جریان متناوب, موتورهای آسنکرون، مبدل های فرکانس، بلکهدرایوهای سروو، گیربکس ها و سایر عناصر مکانیکی که به شما امکان می دهد سرعت و گشتاور موتور را تنظیم کنید.
متداول ترین مورد استفاده در اتوماسیون موتورها و درایوهای ولتاژ پایین با توان از 1 کیلووات تا کمتر از چند است.ده ها و گاهی صدها. موتورهای دارای سیستم بازیابی انرژی روز به روز در جهان محبوبیت بیشتری پیدا می کنند. این نه تنها بانیاز به دستگاه های با کارایی بالا، بلکه با مقررات مصرف و انرژی که به طور فزاینده ای در حال تبدیل شدن استدر بسیاری از کشورها سخت است.
موتورهای AC کوچک ارائه شده توسط تامین کنندگان اوکراینی، موتورهای سنکرون و ناهمزمان هستند. جهانیموتورهایی که می توانند با توان ثابت و متغیر DC کار کنند، محبوبیت کمتری دارندمصرف کنندگان اوکراینی همانطور که قبلا ذکر شد، موتورهای با قدرت 1 وات تا 5 کیلو وات و همچنین دستگاه هایی با قدرت 5 وات تا 10 کیلو وات
لازم به ذکر است که در اوکراین در حال حاضر محبوب ترین موتورهای ناهمزمان هستند که به راحتی می توان از آنها در انواع مختلف استفاده کرد.سیستم های درایو که در آن کنترل دقیق موتور لازم نیست. موتورهای الکتریکی ناهمزمان اوکراین را از رهبران جهان خریداری می کنند تماس با زیمنس، ABB، FESTO، Phoenixمی توانید در وب سایت /simat.com.ua/
در مورد درایوهای سروو، کاربران به دینامیک درایو و دقت حرکت توجه می کنند. پارامترهایی مانند کارایی نیز مهم هستند.موتور، که به طور قابل توجهی بر هزینه کل نگهداری یک سیستم اتوماسیون در یک شرکت خاص تأثیر می گذارد.
موتورهای الکتریکی مدرن با پیکربندی ساده و سهولت کار مشخص می شوند. مهندسان بر بهبود کارایی خود تمرکز می کنند وبهبود پارامترهای عملیاتی و همچنین سازگاری خودکار آنها با تغییر شرایط بار.
ساخت موتور طرفدار محیط زیست و مصرف کم انرژی نیز اهمیت بیشتری پیدا می کند. موتورهای الکتریکی به صورت سیستماتیکتحت کوچک سازی قرار می گیرند. متأسفانه پس از کاهش حجم موتورها، کاهشی در قدرت ایجاد نمی شود، اما ظرفیت حمل آنها افزایش می یابد.
با در نظر گرفتن کنترل، روندی به سمت دیجیتالی شدن موتورهای الکتریکی وجود دارد. پروتکل ها و ارتباطات بیشتر و بیشتر وجود داردفناوری هایی که اساساً بر پایه اترنت صنعتی هستند.
موتورهای القایی برای راه اندازی درایوها استفاده می شوند، اما کاربردهای خاصی دارند.
موتورهای القایی در کاربردهایی با دنده‌های تکنولوژیکی کمتر استفاده می‌شوند، اما ممان اینرسی درایو قابل توجه است. چنینKonrad Florczyk، مهندس نرم افزار می گوید: برنامه های کاربردی نوار نقاله های غلتکی تخت یا، پمپ ها، فن ها، آسانسورها هستند. SEW-EURODRIVE Polska.
سروو موتورهای سنکرون عمدتاً برای کاربردهای خاص هستند. لحظه کماینرسی - دینامیک بالا به علاوه کنترل کارآمد و موثر -این پارامترها امکان استفاده از این موتورها را به عنوان دستکاری کننده یا مکانیزم نهایی ماشین ها فراهم می کند.
موتورهای ناهمزمان
موتورهای القایی پرکاربردترین انواع موتورهای الکتریکی در صنعت و اتوماسیون هستند. تخمین زده می شود که بیش از نیمی از برق تولید شده در نیروگاه ها توسط موتورهای القایی مصرف می شود. از مزایای آنها، مهمتر از همه، سادگی طراحی، سهولت کار و هزینه های خرید و نگهداری پایین است. موتورهای آسنکرون دارند گزینه های خوبحرکت، و ویژگی های آنها را می توان با تغییر منبع تغذیه و مقاومت سیم پیچ های دستگاه شکل داد که با اتصال مناسب به دست می آید. عناصر خارجی. سیستم های کنترل الکترونیکی نیمه هادی امکان راه اندازی و ترمز نرم موتورهای ناهمزمان را فراهم می کند.
همچنین تنظیم قدرت و سرعت این نوع موتور به راحتی امکان پذیر است. متأسفانه موتورهای القایی معایبی نیز دارند. بزرگترین آنها نیاز به ارائه توان راکتیو القایی است که بر افزایش تلفات برق در خطوط برق و افت ولتاژ قابل توجه، به ویژه در هنگام راه اندازی قابل مشاهده است.
موتورهای القایی از نظر منبع تغذیه به دو فاز تک فاز، دو فاز و سه فاز تقسیم می شوند که مورد دوم محبوب ترین در صنعت است. که در موتورهای کوچکمنبع تغذیه دو یا تک فاز استفاده می شود.
موتورهای سنکرون
وظیفه اصلی موتور الکتریکی تبدیل الکتریسیته به انرژی مکانیکی است. مانند اکثر ماشین های الکتریکی، برعکس آن امکان پذیر است.فرآیند در موتور (به اصطلاح اصل برگشت پذیری کار)، یعنی تبدیل انرژی مکانیکی به برق. با این حال، این ملکبه ندرت در عمل صنعتی استفاده می شود.
موتورهای الکتریکی امروزی را می توان به روش های مختلفی تقسیم کرد. ساده ترین تقسیم مربوط به نوع منبع تغذیه است یعنی به DC وجریان متناوب. .
با این حال، از نظر سیستم های محرک، مهم ترین تقسیم بندی موتورها بر اساس طراحی و اصل کار آنها است. در مورد ماشین آلاتموتورهای AC سه گروه اصلی از موتورها وجود دارد: ماشین‌های سنکرون، ماشین‌های آسنکرون و ماشین‌های AC.
پرشمارترین گروه موتورهای ارائه شده در سیستم های اتوماسیون صنعتی، موتورهای سنکرون و ناهمزمان باجریان متناوب. موتورهای سنکرون از نظر طراحی روتور با موتورهای آسنکرون متفاوت هستند که علاوه بر آن مجهز بهآهنرباهای الکتریکی یا آهنرباهای دائمی.
موتور سنکرون یک ماشین الکتریکی است که با جریان متناوب کار می کند که در آن روتور در حالت ثابت با همان جریان می چرخد.سرعت زاویه ای به عنوان میدان مغناطیسی که آن را فعال می کند. توجه به این نکته ضروری است که سرعت موتور سنکرون همیشه ثابت است و به آن بستگی نداردروی بار و ولتاژ تغذیه
طبقه بندی موتورها بر اساس پارامترهای مختلف است. طبق یکی از آنها، یک موتور سنکرون و ناهمزمان متمایز می شود. تفاوت بین دستگاه ها ویژگی های عمومیو اصل عملکرد در مقاله توضیح داده شده است.
این نوع موتور قادر است همزمان هم به عنوان ژنراتور و هم به عنوان موتور کار کند. دستگاه آن شبیه به ژنراتور سنکرون است. ویژگی مشخصهموتور سرعت چرخش ثابت بار است.
این نوع موتورها در بسیاری از زمینه ها از جمله سیم های برقی که به سرعت ثابت نیاز دارند کاربرد فراوانی دارند.
اصل عملکرد یک موتور سنکرون
عملکرد آن بر اساس برهمکنش میدان مغناطیسی دوار آرمیچر و میدان های مغناطیسی قطب های سلف است. معمولاً آرمیچر در استاتور و سلف در روتور قرار دارد. برای موتورهای قدرتمندبرای قطب ها از آهنرباهای الکتریکی و برای قطب های ضعیف از آهنرباهای دائمی استفاده می شود.
اصل کار یک موتور سنکرون شامل حالت (کوتاه مدت) و ناهمزمان است که معمولاً برای شتاب دادن به سرعت چرخش مورد نیاز (یعنی اسمی) استفاده می شود. در این زمان سیم‌پیچ‌های سلف اتصال کوتاه یا با استفاده از رئوستات برقرار می‌شوند. پس از رسیدن به سرعت مورد نیاز، سلف با جریان مستقیم تغذیه می شود.
مزایا و معایب
معایب اصلی این نوع موتور عبارتند از:
- نیاز به تامین سیم پیچ با جریان مستقیم؛
- دشواری راه اندازی؛
- تماس کشویی
اکثر ژنراتورها، هر کجا که استفاده می شوند، سنکرون هستند. به طور کلی مزایای چنین موتورهایی عبارتند از:
این نوع دستگاه مکانیزمی است با هدف تبدیل انرژی الکتریکی AC به انرژی مکانیکی. از همان نام "ناهمزمان" می توان نتیجه گرفت که ما در مورد یک فرآیند غیر همزمان صحبت می کنیم. در واقع، فرکانس چرخش میدان مغناطیسی استاتور در اینجا همیشه بیشتر از روتور است. چنین وسیله ای از یک استاتور استوانه ای و یک روتور تشکیل شده است که بسته به نوع موتورهای القایی قفس سنجابی می توانند با روتور فاز نیز باشند. .
اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد
عملکرد موتور بر اساس برهمکنش میدان مغناطیسی استاتور و جریان های القا شده توسط همان میدان در روتور انجام می شود. گشتاور زمانی ظاهر می شود که در فرکانس چرخش میدان ها تفاوت وجود داشته باشد.
حالا بیایید خلاصه کنیم. چه چیزی استفاده گسترده از یک نوع و استفاده محدود از نوع دیگر را توضیح می دهد؟
موتور سنکرون و آسنکرون: تفاوت ها
تفاوت عملکرد موتورها در روتور است. در نوع سنکرون، از یک آهنربای دائمی یا الکتریکی تشکیل شده است. به دلیل جاذبه قطب های مخالف، میدان دوار استاتور روتور مغناطیسی را نیز جذب می کند. سرعتشون یکیه از این رو نام - همزمان.
برخلاف پیشروی ناهمزمان و حتی ولتاژ در فازها، می توان آن را به دست آورد. سپس می توان از دستگاه مانند بانک های خازنی برای افزایش توان استفاده کرد.
موتورهای آسنکرون به نوبه خود ساده و قابل اعتماد هستند، اما نقطه ضعف آنها دشواری در تنظیم سرعت است. برای معکوس کردن یک موتور ناهمزمان سه فاز (یعنی تغییر جهت چرخش آن در جهت مخالف)، محل دو فاز یا دو سیم خطی نزدیک به سیم پیچ استاتور را تغییر دهید.
اگر سرعت را در نظر بگیریم، آنها بین موتور سنکرون و ناهمزمان نیز تفاوت هایی دارند. در نوع سنکرون این نشانگر بر خلاف ناهمزمان ثابت است. بنابراین، اولین مورد استفاده در جایی است که به سرعت ثابت نیاز است و قابلیت کنترل کاملمثلاً در پمپ ها، فن ها و کمپرسورها.
تشخیص وجود انواع دستگاه های مورد نظر در یک دستگاه خاص بسیار ساده است. یک موتور ناهمزمان دارای تعداد دور غیر گرد خواهد بود (مثلاً نهصد و سی دور در دقیقه)، در حالی که یک موتور سنکرون دارای یک عدد گرد (مثلاً هزار دور در دقیقه) خواهد بود.
کنترل هر دو آن و سایر موتورها بسیار دشوار است. نوع سنکرون دارای یک ویژگی مکانیکی سفت و سخت است: با هر تغییر بار روی شفت موتور، سرعت چرخش یکسان خواهد بود. در این مورد، البته، بار باید تغییر کند تا موتور بتواند آن را تحمل کند، در غیر این صورت منجر به خرابی مکانیسم می شود.
موتور سنکرون و ناهمزمان اینگونه کار می کند. تفاوت بین هر دو نوع دامنه استفاده از آنها را تعیین می کند، زمانی که یک نوع به روشی بهینه با کار کنار می آید، برای دیگری مشکل ساز خواهد بود. در همان زمان، می توانید مکانیسم ها را ملاقات کرده و ترکیب کنید.
fb.ru
موتور سنکرون و ناهمزمان: تفاوت ها، اصل کار
در یک موتور القایی، روتور "به خودی خود" حرکت می کند. در ابتدا میدان مغناطیسی ندارد، هیچ ولتاژ الکتریکی به آن اعمال نمی شود. حتی لازم نیست که از آهن - یک فلز مغناطیسی - ساخته شود. خوب، بیایید، ارزش اتصال ولتاژ سه فاز به موتور را دارد و روتور می چرخد. بدون هیچ فشاری. اما به روش خودم
دو نوع موتور AC
موتورهای القایی - سادگی ساده
روتور یا به موج می رسد، یا کمی عقب می ماند، زیرا به سادگی نمی تواند با آن کار کند. این پدیده "لغزش" نامیده شد، که با برخورد با میدان مغناطیسی در حال حرکت، روتور با قفس سنجاب القای مغناطیسی خود را از دست می دهد و سپس به سادگی با اینرسی برای مدتی می لغزد. و هنگامی که اصطکاک یا بار او را مجبور به عقب ماندن از میدان متحرک کند، دوباره تغییرات خطوط نیروی میدان را که از او سبقت می‌گیرد را در خود احساس می‌کند و دوباره القاء و با آن قدرت حرکت به دست می‌آورد.
یعنی روتور اندکی می لغزد: یا به میدان مغناطیسی که به طور یکنواخت در دایره می چرخد می رسد، سپس "فراموش می کند چرا حرکت می کند" و کمی عقب می افتد، سپس دوباره و دوباره تلاش می کند تا به میدان مغناطیسی برسد. به تدریج، این انحرافات تثبیت می شوند - بسته به اصطکاک در یاتاقان ها و میزان بار روی شفت - و موتور ناهمزمان به سادگی با سرعت چرخشی کمی کمتر از فرکانس ولتاژ روی استاتور شروع به کار می کند. این اختلاف فرکانس را فرکانس لغزش می نامند.
موتورهای سنکرون: پیچیده در ساده
برای اینکه روتور به صورت صلب به موج سیر میدان مغناطیسی سیم پیچ های استاتور متصل شود، یک موتور الکتریکی سنکرون اختراع شد. و مشکل به راحتی حل می شود. در روتور، به جای تغییر میدان مغناطیسی از جریان های اتصال کوتاه قفس سنجاب، باید از آهنرباهای دائمی و میدان مغناطیسی آنها استفاده شود.
دو گزینه وجود دارد. یا این میدانی از یک آهنربای دائمی است که در روتور ثابت شده است، یا این میدانی از آهنرباهای الکتریکی نصب شده در روتور به جای چنین آهنربایی است.
یک آهنربای معمولی، البته، ساده تر است. اما برای عملکرد استاندارد چنین موتورهای الکتریکی، لازم است که همه آنها - و هزاران موتور الکتریکی استفاده می شود - دارای آهنرباهای مشابه باشند. در غیر این صورت، پارامترهای حرکت متفاوت خواهند بود و آهنرباها همچنان تمایل به مغناطیسی زدایی دارند.
یک آهنربای الکتریکی نصب شده در روتور موتور برای تولید میدانی با کیفیت مطلوب آسان تر است، اما برای عملکرد آن به جریان الکتریکی نیاز است. چنین جریانی که جریان تحریک نامیده می شود، به نوبه خود باید در جایی گرفته شود و به نحوی به روتور تغذیه شود.
1 - روتور، 2 - کلکتور تحریک
اینجاست که تنوع خاصی از طراحی موتورهای سنکرون از آنجا ناشی می شود. اما مهمتر از همه، موتورهای سنکرون شافت خود را کاملاً همزمان با فرکانس میدان سیم پیچ استاتور در یک دایره می چرخانند، یعنی سرعت چرخش آنها دقیقاً برابر است - یا چند برابر (اگر سیم پیچ های استاتور بیش از سه باشد) - فرکانس جریان متناوب در شبکه تامین
با این حال، در میان چیزهای دیگر، یک موتور سنکرون دارای خاصیت برگشت پذیری کامل است. زیرا موتور سنکرون همان ژنراتور است جریان الکتریسیته، اما کار "در سمت معکوس". در ژنراتور مقداری نیروی مکانیکی شفت را با روتور می چرخاند و از این طریق یک ولتاژ القایی در سیم پیچ های استاتور ایجاد می شود. ولتاژ الکتریکیاز میدان مغناطیسی دوار روتور. و تفاوت بین یک موتور سنکرون و یک ژنراتور در این است که ولتاژ در سیم پیچ های استاتور یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که در یک دایره جریان دارد، که در تعامل با یک ثابت است. میدان مغناطیسیروتور، آن را فشار می دهد تا روتور نیز بچرخد.
فقط اگر در ژنراتور بتوان چرخش روتور را به صورت مکانیکی به هر سرعتی داد و این فرکانس جریان متناوب تولید شده توسط آن را تغییر خواهد داد، در این صورت چنین لوکسی در موتور سنکرون وجود ندارد. یک موتور سنکرون با سرعت تغییر ولتاژ در شبکه می چرخد و ما آن را به شدت در 50 هرتز حفظ می کنیم.
تفاوت ها و معایب این موتورها
تفاوت بین موتورهای سنکرون و آسنکرون از نام آنها مشخص است. در واقع، هر دو گزینه طراحی مزایایی دارند. در زیر مزایایی وجود دارد که هر دو موتور در آنها متفاوت هستند - سنکرون و ناهمزمان.
موتور آسنکرون با موتور سنکرون در پارامترهای زیر متفاوت است:
- سادگی طراحی و کم هزینه؛
- بدون تماس کشویی، عملکرد قابل اعتماد؛
- ولتاژ به سیم پیچ های ثابت استاتور اعمال می شود.
- روتور در طراحی بسیار ساده است.
- هنگام شروع و شتاب دادن، به تدریج قدرت را افزایش می دهد.
- توانایی معکوس کردن جهت چرخش به سادگی با تعویض دو فاز تامین؛
- هنگامی که حرکت متوقف می شود (بار مکانیکی بیش از حد روی شفت روتور)، هیچ حادثه ای رخ نمی دهد، قفس سنجاب ممکن است بیش از حد گرم شود.
تفاوت بین موتور سنکرون و موتور ناهمزمان به شرح زیر است:
- سرعت چرخش پایدار بدون توجه به بار روی شفت؛
- حساسیت کم به افت ولتاژ در شبکه؛
- هنگامی که بار مکانیکی کاهش می یابد، می تواند به عنوان یک ژنراتور با اینرسی کار کند، نه اینکه انرژی بگیرد، بلکه آن را به شبکه بدهد.
- بازدهی بالا;
- قادر به جبران توان راکتیو شبکه است.
اما هر کدام معایب خاص خود را دارند.
ناهمزمان دارای ویژگی های منفی زیر است:
- مشکل در تنظیم سرعت؛
- سرعت کم؛
- وابستگی تاخیر سرعت به بار محور؛
- در حین کار، روتور به دلیل جریان های اتصال کوتاه گرم می شود - خنک کننده اضافی مورد نیاز است.
معایب موتور سنکرون:
- در طراحی پیچیده تر
- در برخی از طرح ها، مانند موتورهای DC، از کلکتور برای هدایت جریان تحریک در سیم پیچ های روتور استفاده می شود.
- شروع کردن سخت تر
با وجود تفاوت هایشان، هر دو موتور الکتریکیدر تکنولوژی کاربرد پیدا کرده اند و در طرح ها و اندازه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
مقالات مشابه:
domelecrik.ru
تفاوت موتور سنکرون و موتور آسنکرون چیست؟
قبل از اینکه بفهمید تفاوت آنها چیست، باید بدانید که موتور الکتریکی چیست؟ موتور الکتریکی یک ماشین الکتریکی است که با برق کار می کند و به عنوان محرک برای مکانیسم های دیگر عمل می کند.
توضیح اصل عملکرد یک موتور الکتریکی سنکرون برای "دومیس"
از کودکی به یاد داریم که دو آهنربا اگر به هم نزدیک شوند در یک مورد جذب می شوند و در دیگری دفع می کنند. این اتفاق می افتد، بسته به این واقعیت است که با چه طرف آهنربا آنها را به هم متصل می کنیم، قطب های مخالف جذب می شوند و همان قطب ها دفع می شوند. اینها آهنرباهای دائمی هستند که میدان مغناطیسی دائماً در آنها وجود دارد. آهنرباهای متغیر نیز وجود دارد.
در یک کتاب درسی مدرسه در فیزیک، نقاشی وجود دارد که یک آهنربای الکتریکی را به شکل نعل اسب و یک قاب با حلقه های نیمه در انتهای آن نشان می دهد که بین قطب های آن قرار دارد.
هنگامی که قاب در حالت افقی در فضای بین قطب های آهنربا قرار می گیرد، به دلیل اینکه آهنربا قطب های مخالف را جذب می کند و همان ها را دفع می کند، جریانی با همان علامت به قاب وارد می شود. یک میدان الکترومغناطیسی در اطراف قاب ظاهر می شود (در اینجا یک مثال از آهنربای متغیر است!)، قطب های آهنربا قاب را جذب می کند و به حالت عمودی تبدیل می شود. با رسیدن به عمودی، جریانی با علامت مخالف به قاب اعمال می شود، میدان الکترومغناطیسی قاب قطبیت خود را تغییر می دهد و قطب های آهنربای دائمی شروع به دفع قاب می کنند و آن را به حالت افقی می چرخانند، پس از آن چرخه چرخش تکرار می شود.
این اصل کار یک موتور الکتریکی است. علاوه بر این، یک موتور الکتریکی سنکرون اولیه!
بنابراین، یک موتور الکتریکی سنکرون اولیه زمانی کار می کند که جریان به حلقه اعمال شود. در یک موتور الکتریکی سنکرون واقعی، نقش قاب توسط یک روتور با سیم‌پیچ‌هایی به نام سیم‌پیچ انجام می‌شود که جریان به آن تامین می‌شود (آنها به عنوان منبع میدان الکترومغناطیسی عمل می‌کنند). و نقش آهنربای نعل اسبی توسط یک استاتور ساخته شده یا از مجموعه ای از آهنرباهای دائمی و یا از سیم پیچ های سیم (سیم پیچ) انجام می شود که در صورت اعمال جریان، منبع میدان الکترومغناطیسی نیز هستند.
روتور یک موتور سنکرون با همان فرکانس با تغییر جریانی که به پایانه‌های سیم‌پیچ تغییر می‌کند، می‌چرخد، یعنی. به صورت همزمان از این رو نام این موتور الکتریکی است. 
توضیح اصل عملکرد یک موتور الکتریکی ناهمزمان برای "دومیس"
شرح شکل در مثال قبل را به یاد می آوریم. همان قاب، که بین قطب های آهنربای نعل اسبی قرار دارد، فقط انتهای آن حلقه های نیمه ندارد، آنها به هم متصل هستند.
اکنون شروع به چرخاندن آهنربای نعل اسبی در اطراف قاب می کنیم. آن را به آرامی می چرخانیم و رفتار قاب را مشاهده می کنیم. تا مدتی، قاب بدون حرکت می ماند و سپس، هنگامی که آهنربا در یک زاویه خاص می چرخد، قاب بعد از آهنربا شروع به چرخش می کند. چرخش قاب در مقایسه با سرعت چرخش آهنربا تاخیر دارد، یعنی. بدون هماهنگی با آن می چرخد - به صورت ناهمزمان. بنابراین معلوم می شود که این یک موتور الکتریکی ناهمزمان اولیه است.
در واقع نقش آهنرباها در یک موتور القایی واقعی، سیم پیچی است که در شکاف های استاتور قرار دارد که به آنها انرژی داده می شود. و نقش قاب توسط روتور انجام می شود که در شیارهای آن صفحات فلزی وارد می شود و به مدت کوتاهی به هم متصل می شوند. بنابراین، چنین روتوری را قفس سنجابی می نامند. 
تفاوت بین موتورهای سنکرون و آسنکرون چیست؟
اگر دو موتور الکتریکی مدرن از یک نوع را در کنار هم قرار دهید، پس نشانه های ظاهریتشخیص آنها حتی برای یک متخصص دشوار است.
در اصل تفاوت اصلی آنها در مثال هایی از اصول عملکرد این موتورهای الکتریکی در نظر گرفته می شود. آنها در طراحی روتورها متفاوت هستند. روتور موتور سنکرون از سیم پیچ تشکیل شده است و روتور موتور ناهمزمان مجموعه ای از صفحات است.
استاتورهای یکی و دیگری موتورهای الکتریکی تقریباً غیرقابل تشخیص هستند و مجموعه ای از سیم پیچ هستند، با این حال، استاتور یک موتور الکتریکی سنکرون را می توان از آهنرباهای دائمی به کار گرفت.
سرعت موتور سنکرون مطابق با فرکانس جریانی است که به آن داده می شود و سرعت موتور ناهمزمان از فرکانس جریان عقب است.
آنها همچنین در زمینه های کاربردی متفاوت هستند. به عنوان مثال، موتورهای الکتریکی سنکرون برای به حرکت درآوردن تجهیزاتی که با سرعت چرخش ثابت (پمپ ها، کمپرسورها و غیره) بدون کاهش آن با افزایش بار کار می کنند، نصب می شوند. و اینجا موتورهای الکتریکی ناهمزمانبا افزایش بار، سرعت را کاهش دهید.
موتورهای سنکرون از نظر ساختاری پیچیده تر و در نتیجه گران تر از موتورهای آسنکرون هستند.
vchemraznica.ru
تفاوت بین موتور القایی و سنکرون
موتورهای الکتریکی را می توان به دو دسته اصلی - موتورهای سنکرون و ناهمزمان (القایی) تقسیم کرد. این دو گونه کاملاً با یکدیگر متفاوت هستند. تفاوت از قبل در خود نام ها قابل مشاهده است. واحدها را می توان با تعداد دورهای مهر شده روی پلاک تشخیص داد (اگر نوع موتور در آنجا مشخص نشده باشد)، موتور ناهمزمان دارای یک عدد گرد نشده است (مثلا 950 دور در دقیقه)، موتور سنکرون دارای یک عدد گرد (1000) است. دور در دقیقه).
تفاوت های مهم دیگری نیز وجود دارد که در این مقاله به مهمترین آنها خواهیم پرداخت: سازنده، کارکرد و قیمت.
تفاوت در کار و هزینه
هر موتور از دو عنصر تشکیل شده است: ثابت و دوار. استاتور دارای شیارهای محوری است - شیارهایی که در قسمت پایین آن سیم های مسی یا آلومینیومی حامل جریان گذاشته شده است. در موتور الکتریکی، یک روتور با یک سیم پیچ تحریکی به شفت متصل شده است.
تفاوت اساسی بین موتورهای سنکرون و ناهمزمان در روتورها یا بهتر است بگوییم طراحی آنها است.
برای مدل های سنکرون در توان های کم، آنها آهنربای دائمی هستند.
ولتاژ متناوب به سیم پیچ استاتور اعمال می شود، روتور به یک منبع برق ثابت متصل می شود. جریان مستقیمی که از سیم پیچ تحریک می گذرد، میدان مغناطیسی را در استاتور القا می کند. گشتاور به دلیل زاویه عقب ماندگی بین میدان ها ایجاد می شود. سرعت روتور برابر با میدان مغناطیسی استاتور است.
واحدها در عمل هم به عنوان ژنراتور و هم به عنوان موتور استفاده می شوند.
مدل های آسنکرون موتورهای نسبتاً ارزانی هستند که اغلب و در همه جا مورد استفاده قرار می گیرند. آنها راحت تر هستند به صورت سازنده، با وجود این واقعیت که قطعات ثابت، در اصل، برای همه موتورها مشابه هستند.
یک جریان الکتریکی متناوب از سیم پیچ استاتور عبور می کند که با سیم پیچ روتور در تعامل است. دو میدان با سرعت یکسان در یک جهت می چرخند، اما نمی توانند برابر باشند، در غیر این صورت EMF القایی و به خصوص گشتاور ایجاد نمی شود. این باعث ایجاد جریان القایی در سیم پیچ روتور می شود که جهت آن طبق قانون لنز به گونه ای است که تمایل دارد با علت تولید آن یعنی سرعت لغزش مخالفت کند.
سرعت چرخش روتور با سرعت میدان مغناطیسی منطبق نیست، همیشه کمتر است. بنابراین، روتور تلاش می کند تا با سرعت میدان مغناطیسی دوار مطابقت داشته باشد و سرعت نسبی را کاهش دهد.
مزایا و معایب اصلی
- واحدهای آسنکرون نیازی به منبع تغذیه اضافی ندارند. سنکرون به یک منبع DC اضافی برای تامین ولتاژ سیم پیچ ها نیاز دارد.
- سنکرونایزرها بدون توجه به بار، حساسیت نسبتاً کمی به نوسانات ولتاژ شبکه و پایداری دورانی دارند.
- موتورهای القایی به لغزش رینگ نیاز ندارند، به جز موتورهای لغزشی که دارای حلقه های لغزشی برای شروع نرم یا کنترل سرعت هستند. موتورهای سنکرون آسیب پذیری بیشتری دارند زیرا از حلقه های لغزنده با برس استفاده می شود. در نتیجه قطعات سریعتر فرسوده می شوند و تماس بین آنها ضعیف می شود.
- همگام‌سازها به محرک‌های کمکی نیاز دارند، زیرا عملکرد خودراه‌اندازی ندارند. برای موتورهای القایی با گشتاور راه اندازی خاص خود، چنین مکانیزمی مورد نیاز نیست.
کدام واحد بهتر است
در پایان، لازم به ذکر است که نمی توان گفت که فرضاً یک موتور بهتر از دیگری است. با این حال، مدل های ناهمزمان در عملکرد قابل اعتمادتر هستند، آنها در طراحی ساده هستند. اگر واحدها بیش از حد بارگذاری نشده باشند، آنها بلند مدتکاربر خدمات می تواند راضی باشد.
مزیت مدل سنکرون این است که ضریب توان بالا را می توان به راحتی تنظیم کرد. بنابراین، این مدل بسیار کارآمدتر است، اما از نظر قیمت به نسبت گرانتر خواهد بود. ماشین ها در سیستم هایی با توان مورد نیاز 100 کیلو وات یا بیشتر استفاده می شوند.
electricdoma.ru
وجود داشته باشد انواع مختلفموتورهای الکتریکی، و اغلب این سوال پیش می آید که تفاوت بین موتور سنکرون و آسنکرون چیست. که در سیم پیچ ناهمزمان، واقع در استاتور، یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند که با جریان های تولید شده در روتور تعامل دارد و به همین دلیل به حالت چرخشی می رسد. بنابراین، در حال حاضر، ساده ترین و مطمئن ترین موتور الکتریکی ناهمزمان با روتور قفس سنجابی محبوب ترین در نظر گرفته می شود. در شیارهای آن میله های رسانای ساخته شده از آلومینیوم یا مس وجود دارد که در انتهای خود با حلقه هایی از همان مواد به هم متصل شده اند که تولید می کنند. مدار کوتاهاین میله ها بنابراین به روتور اتصال کوتاه می گویند. جریان های گردابی در تعامل با میدان باعث می شود که روتور با سرعتی کمتر از سرعت چرخش خود میدان بچرخد. بنابراین، کل موتور ناهمزمان نامیده شد. این حرکت لغزش نسبی نامیده می شود، زیرا سرعت های روتور و میدان مغناطیسی برابر نیستند و میدان مغناطیسی با میله های حامل جریان روتور تلاقی نمی کند. بنابراین، آنها یک لحظه چرخشی ایجاد نمی کنند. تفاوت اساسی بین هر دو نوع موتور در طراحی روتور است. در سنکرون، یک آهنربای دائمی با توان نسبتا کم یا همان آهنربای الکتریکی است. یک آهنربای دوار که میدان مغناطیسی در استاتور ایجاد می کند، روتور مغناطیسی را به حرکت در می آورد. سرعت حرکت استاتور و روتور در این مورد یکسان است. از همین رو، این موتورسنکرون نامیده می شود. ویژگی های موتور سنکرونیک موتور سنکرون با امکان پیشروی فاز قابل توجه ولتاژ توسط جریان مشخص می شود. افزایش ضریب توان با توجه به نوع بانک های خازن. موتورهای الکتریکی آسنکرون از نظر طراحی ساده و در عملکرد قابل اعتماد هستند. تنها اشکال این واحدها مشکل کافی در تنظیم فرکانس چرخش آنهاست. موتورهای سه فاز آسنکرون را می توان به راحتی معکوس کرد، یعنی چرخش موتور را می توان معکوس کرد. برای این کار کافی است محل دو سیم خطی یا فازی را که به سیم پیچ استاتور بسته شده اند تغییر دهید. برخلاف موتور سنکرون، این یک موتور ساده و ارزان است که در همه جا استفاده می شود. یک موتور سنکرون و ناهمزمان نیز تفاوت مهمی مانند سرعت ثابت برای اولین بار تحت بارهای مختلف دارد. بنابراین، آنها در درایوهای ماشین های مورد نیاز استفاده می شوند سرعت های ثابتبه عنوان مثال در کمپرسورها، پمپ ها یا فن ها زیرا کار با آنها بسیار آسان است. طبقه بندی موتورهای الکتریکی
|
electric-220.ru
تفاوت موتور سنکرون و موتور آسنکرون چیست؟
موتور وسیله ای است که انرژی را به آن تبدیل می کند نوع مکانیکیکار کردن فقط دانستن توابع و مشخصات فنیموتور، ما می توانیم به درستی خلاصه کنیم که چگونه یک موتور سنکرون با یک نوع دستگاه ناهمزمان متفاوت است.
اصل عملکرد موتورهای سنکرون و آسنکرون
عملکرد الکتروموتورهای سنکرون بر اساس برهمکنش قطب های استاتور و سلف است. در لحظه شروع، موتور به نشانگرهای سرعت چرخشی شار مغناطیسی شتاب می گیرد. در چنین شرایطی، دستگاه در حالت سنکرون کار می کند و یک تقاطع ویژه توسط میدان های مغناطیسی تشکیل می شود و در نتیجه همگام سازی می شود.
موتور سنکرون در بخش
موتورهای آسنکرون دارای سرعت روتور هستند که با فرکانس چرخش میدان مغناطیسی که در نتیجه ولتاژ تغذیه ایجاد می شود، متفاوت است. چنین موتورهایی کنترل خودکار تحریک جریان را ندارند.
موتور آسنکرون در بخش
تفاوت های اصلی
وجود سیم پیچ آرمیچر یکی از تفاوت های اصلی این دو نوع موتور است.
با وجود شباهت خارجی، موتورهای ناهمزمان و دستگاه های نوع سنکرون دارای چندین هستند تفاوت های اساسی:
- روتور موتورهای ناهمزمان نیازی به تامین جریان ندارد و القای قطب ها به میدان مغناطیسی استاتور بستگی دارد.
- روتور در موتور سنکرون دارای یک سیم پیچ تحریک تحت شرایط منبع تغذیه مستقل است.
- چرخش در یک موتور ناهمزمان تحت بار از میزان لغزش ناشی از چرخش میدان مغناطیسی داخل استاتور عقب است.
- چرخش در موتورهای سنکرون با فرکانس "چرخش" میدان مغناطیسی در استاتور مطابقت دارد و تحت بارهای مختلف ثابت است.
استاتورها در موتورهای آسنکرون و سنکرون با یک دستگاه مشخص می شوند و یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کنند.
موتورهای سنکرون می توانند با ترکیب همزمان عملکردهای یک موتور و یک ژنراتور کار کنند.
چنین دستگاه هایی متعلق به دسته موتورهای مدرن با راندمان بالا و سرعت ثابت هستند. تنظیم موتورهای آسنکرون و نسبت آنها دشوارتر است اقدام مفیدبه اندازه کافی بالا نیست با این حال، گزینه دوم مقرون به صرفه تر است.
vazweb.ru
اصول عملکرد و تفاوت در ویژگی ها
موتورهای الکتریکی ماشین هایی هستند که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. انرژی تبدیل شده روتور موتور را به حرکت در می آورد که چرخش را از طریق گیربکس مستقیماً به شفت منتقل می کند مکانیزم اجرایی. انواع اصلی الکتروموتورها موتورهای سنکرون و آسنکرون هستند. تفاوت بین آنها تعیین کننده امکانات استفاده در است دستگاه های مختلفو فرآیندهای تکنولوژیکی
اصول کار
همه موتورهای الکتریکی دارای یک استاتور ثابت و یک روتور چرخان هستند. تفاوت بین موتورهای آسنکرون و سنکرون در اصول ایجاد قطب ها نهفته است. در یک موتور الکتریکی ناهمزمان، آنها توسط پدیده القایی ایجاد می شوند. تمام موتورهای الکتریکی دیگر از آهنرباهای دائمی یا سیم پیچ های حامل جریان برای ایجاد میدان مغناطیسی استفاده می کنند.
ویژگی های موتورهای سنکرون
واحدهای اصلی یک ماشین سنکرون یک آرمیچر و یک سلف هستند. آرمیچر استاتور است و سلف روی روتور قرار دارد. تحت تأثیر جریان متناوب، یک میدان مغناطیسی دوار در آرمیچر تشکیل می شود. با میدان مغناطیسی سلف که توسط قطب های آهنرباهای دائمی یا سیم پیچ هایی با جریان مستقیم تشکیل شده است، جفت می شود. در نتیجه این فعل و انفعال، انرژی الکتریسیته به انرژی جنبشی چرخش تبدیل می شود.
روتور یک ماشین سنکرون سرعتی برابر با میدان استاتور دارد. مزایای موتورهای سنکرون:
- از نظر ساختاری هم به عنوان موتور و هم به عنوان ژنراتور استفاده می شود.
- سرعت مستقل از بار
- کارایی عالی
- شدت کار کم در تعمیر و نگهداری.
- درجه بالاقابلیت اطمینان.
ماشین های سنکرون به طور گسترده ای به عنوان موتورهای با قدرت بالا برای سرعت کم و بار ثابت استفاده می شوند. ژنراتورها در جایی استفاده می شوند که به منبع برق مستقل نیاز است.
ماشین سنکرون همچنین دارای معایبی است:
- برای تغذیه سلف به منبع DC نیاز دارد.
- هیچ گشتاور راه اندازی اولیه وجود ندارد، راه اندازی نیاز به گشتاور خارجی یا استارت ناهمزمان دارد.
- برس ها و کلکتورها به سرعت از کار می افتند.
واحدهای سنکرون مدرن در سلف، علاوه بر سیم پیچی که با جریان مستقیم عرضه می شود، یک سیم پیچ اتصال کوتاه راه اندازی نیز دارند که برای شروع در حالت ناهمزمان طراحی شده است.
ویژگی های متمایز موتورهای آسنکرون
میدان مغناطیسی دوار استاتور یک موتور القایی باعث القای جریان القایی در روتور می شود که میدان مغناطیسی خود را تشکیل می دهد. اثر متقابل میدان ها باعث چرخش روتور می شود. در این حالت سرعت روتور از سرعت میدان مغناطیسی عقب است. این خاصیت است که در نام موتور منعکس می شود.
الکتروموتورهای آسنکرون دو نوع هستند: قفس سنجابی و روتور فاز.
لوازم خانگی مانند پنکه یا جاروبرقی معمولاً مجهز به موتورهای قفس سنجابی هستند که «چرخ سنجاب» است. تمام میله ها با دیسک های جوش داده شده در دو طرف بسته می شوند. برهمکنش میدان مغناطیسی استاتور با جریان های القایی در روتور، نیروی الکترومغناطیسی را تشکیل می دهد که در جهت چرخش میدان استاتور بر روتور اثر می گذارد. گشتاور روی شفت موتور توسط تمام نیروهای الکترومغناطیسی هر هادی ایجاد می شود.
در موتور الکتریکی با روتور فاز، همان استاتور موتور با روتور قفس سنجابی استفاده می شود. و سیم پیچ به روتور اضافه می شود سه فازمتصل در یک ستاره هنگام راه اندازی موتور، می توان آنها را به رئوستات هایی متصل کرد که جریان های راه اندازی را تنظیم می کنند. با کمک رئوستات ها می توانید دور موتور را نیز تنظیم کنید.
مزایای موتورهای آسنکرون عبارتند از:
- به طور مستقیم از برق AC تغذیه می شود.
- سادگی دستگاه و هزینه نسبتا کم.
- امکان استفاده در لوازم خانگی با استفاده از اتصال تک فاز.
- مصرف انرژی کم و مقرون به صرفه
معایب جدی کنترل سرعت پیچیده و تلفات حرارتی زیاد است. برای جلوگیری از گرمای بیش از حد، بدنه دستگاه آجدار است و یک پروانه خنک کننده روی شفت موتور تعبیه شده است.
تفاوت در ویژگی های موتورهای الکتریکی
ویژگی های طراحیو ویژگی های عملکرد موتورهای الکتریکی هنگام انتخاب واحدها بسیار مهم است. طراحی انتقال و تمام واحدهای قدرت مکانیزم به این بستگی دارد. هنگام انتخاب یک موتور، باید به اشتراکات و تفاوت های اصلی در ویژگی های ماشین ها تکیه کنید:
- تفاوت اصلی بین موتور سنکرون و آسنکرون در طراحی روتور است. این یک آهنربای دائمی یا الکتریکی است. در میدان های مغناطیسی ناهمزمان در روتور با استفاده از القای الکترومغناطیسی القا می شود.
- برای موتورهای سنکرون، سرعت شفت ثابت است، برای موتورهای آسنکرون، می تواند با تغییر بار تغییر کند.
- سینکرونایزرها گشتاور راه اندازی ندارند. برای ورود به همگام سازی، باید از شروع ناهمزمان استفاده کنید.
موتورهای الکتریکی سنکرون و ناهمزمان هر کدام کاربرد خاص خود را پیدا می کنند. موتورهای سنکرون توصیه می شود در همه جا با توان بالا استفاده شوند، جایی که پیوسته وجود دارد فرایند ساختو نیازی به راه اندازی مجدد دستگاه ها یا تنظیم سرعت ندارید. آنها در نوار نقاله ها، کارخانه های نورد، کمپرسورها، سنگ شکن ها و غیره استفاده می شوند. موتور سنکرون مدرن نیز همین ویژگی را دارد. راه اندازی سریعمانند ناهمزمان، اما کوچکتر و مقرون به صرفه تر از ناهمزمان است، از نظر قدرت برابر است.
موتورهای آسنکرون با روتور فاز در جاهایی که به گشتاور راه اندازی زیاد نیاز است استفاده می شود توقف های مکررسنگدانه ها مثلا در آسانسور و جرثقیل های برجی. موتورهای الکتریکی ناهمزمان با روتور قفس سنجابی به دلیل سادگی دستگاه و سهولت کار بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.
با استفاده از مزایای واحدهای مختلف و اینکه چگونه یک موتور سنکرون با یک موتور ناهمزمان متفاوت است، می توانید هنگام طراحی ماشین آلات، ماشین ابزار و سایر تجهیزات، یک یا دیگر موتور را انتخاب کنید.
220v.guru
شکل 7.7 مشخصات موتورهای سنکرون SDV 17-39-12 و SDV-17-59-12 را نشان می دهد (C - سنکرون، D - موتور، B - برای فن های رانندگی، 17 - کلی، 39 و 59 - طول هسته استاتور، سانتی متر ، 12 - تعداد قطب) و VDS 325/49-16. مشخصات موتورهای سنکرون (شکل 7.7) دارای تعدادی مزیت در مقایسه با ویژگی های زیر است:
توانایی کار با یک ضریب قدرت پیشرو؛
تلفات کمتر؛
چرخش همزمان بدون توجه به بار؛
امکان تنظیم صاف توان راکتیو و موارد دیگر کیفیت بالادر گره های بار؛
توانایی حفظ عملکرد پایدار در طول نوسانات در شبکه تامین.
آخرین ویژگیبا توجه به این واقعیت که برای یک موتور سنکرون حداکثر گشتاور متناسب با ولتاژ است و برای AD - با مربع - شکل 7.4.
موتورهای سنکرون، همراه با وجود سیم پیچ تحریک روی روتور، همچنین دارای یک سیستم دمپر قدرتمند هستند که راه اندازی و شتاب روتور را به سرعت ساب سنکرون در حالت ناهمزمان، با سیم پیچ تحریک بسته به مقاومت میرایی، فراهم می کند. با رسیدن به سرعت ساب سنکرون، موتور با روشن کردن AGP و رساندن سرعت آن به سنکرون همگام می شود. همگام سازی در فاکتورهای بار بالای موتور پیچیده تر می شود و هیچ امکان تخلیه برای دوره همگام سازی در سیستم نیازهای کمکی نیروگاه ها وجود ندارد - شکل 7.7.
نقطه ضعف موتورهای الکتریکی سنکرون نیاز به خاموش کردن AGP و انتقال آنها به حالت ناهمزمان حتی با افت های عمیق کوتاه مدت در ولتاژ تغذیه مرتبط با خاموش شدن غیر از راه دور و اشتباه ورودی های برق کار است. هنگام استفاده از موتورهای سنکرون در نیروگاه ها، آنها به همراه سایر موتورهای ناهمزمان در شرایط ولتاژ تغذیه کمتر در مقایسه با راه اندازی جداگانه، در خود راه اندازی شرکت می کنند. در این مورد، شرایط همگام سازی پیچیده تر می شود.
بر اساس حساسیت بالای موتورهای سنکرون به افت ولتاژ عمیق، سختی سنکرون در شرایط خودراه اندازی، عدم نیاز به جبران توان راکتیو در سیستم MV به دلیل فاصله کم ژنراتورهای سنکرون، موتورهای سنکرون محدود شده اند. استفاده در سیستم MV نیروگاه ها. موتورهای سنکرون برای تغذیه مصرف کننده هایی استفاده می شوند که بر خاموش شدن فوری تأثیر نمی گذارند فرآیند تکنولوژیکی: قسمت پمپ های گردش خون، درایوهای کمپرسور و فن، آسیاب، سنگ شکن. مکانیسم های ذکر شده معمولا دارای انبارهای سوخت میانی و ذخایر سیال کاری پمپ شده در گیرنده ها هستند.
به عنوان مثال، جدول 7.2 یک فن آسیاب با موتور سنکرون درایو با نام تجاری SDMZ2-22-61-40UHL4 را نشان می دهد که برای هدایت آسیاب های گلوله ای و میله ای طراحی شده است. در تعیین نوع:
C - سنکرون، D - موتور، M - برای آسیاب های رانندگی، Z - نسخه بسته، 2 - سری دوم، 22 - اندازه کلی، 61 - طول هسته استاتور، سانتی متر، 40 - تعداد قطب ها، UHL4 - نسخه اقلیمی و دسته بندی مکان طبق GOST. راه اندازی موتور به صورت ناهمزمان مستقیم در ولتاژ نامی شبکه با گنجاندن مقاومت تخلیه در مدار سیم پیچ تحریک است. در طول فرآیند راه اندازی، میانگین در پایانه های موتور باید حداقل 0.85Unom باشد، حداقل در شروع استارت باید حداقل 0.8Unom باشد. موتور اجازه دو استارت پشت سر هم از حالت سرد یا یک استارت از حالت گرم را می دهد، مشروط بر اینکه میانگین ممان استاتیکی مقاومت مکانیزم روی شفت در هنگام استارت از 0.8M nom تجاوز نکند، با ممان اینرسی مکانیسم رانده نه بیشتر از آنچه در جدول 7.2 مشخص شده است. موتور توسط محرک های تریستوری تحریک می شود. ما به سرعت پایین چرخش موتورهای الکتریکی سری SDMZ2 در 100 - 150 دور در دقیقه توجه می کنیم که برای آن موتورهای ناهمزمان تولید نمی شود.
روتور "به خودی خود" حرکت می کند. در ابتدا میدان مغناطیسی ندارد، هیچ ولتاژ الکتریکی به آن اعمال نمی شود. حتی لازم نیست که از آهن - یک فلز مغناطیسی - ساخته شود. خوب، بیایید، ارزش اتصال ولتاژ سه فاز به موتور را دارد و روتور می چرخد. بدون هیچ فشاری. اما به روش خودم
دو نوع موتور AC
موتورهای القایی - سادگی ساده
روتور یا به موج می رسد، یا کمی عقب می ماند، زیرا به سادگی نمی تواند با آن کار کند. این پدیده "لغزش" نامیده شد، که با برخورد با میدان مغناطیسی در حال حرکت، روتور با قفس سنجاب القای مغناطیسی خود را از دست می دهد و سپس به سادگی با اینرسی برای مدتی می لغزد. و هنگامی که اصطکاک یا بار او را مجبور به عقب ماندن از میدان متحرک کند، دوباره تغییرات خطوط نیروی میدان را که از او سبقت می‌گیرد را در خود احساس می‌کند و دوباره القاء و با آن قدرت حرکت به دست می‌آورد.
یعنی روتور اندکی می لغزد: یا به میدان مغناطیسی که به طور یکنواخت در دایره می چرخد می رسد، سپس "فراموش می کند چرا حرکت می کند" و کمی عقب می افتد، سپس دوباره و دوباره تلاش می کند تا به میدان مغناطیسی برسد. به تدریج، این انحرافات تثبیت می شوند - بسته به اصطکاک در یاتاقان ها و میزان بار روی شفت - و موتور ناهمزمان به سادگی با سرعت چرخشی کمی کمتر از فرکانس ولتاژ روی استاتور شروع به کار می کند. این اختلاف فرکانس را فرکانس لغزش می نامند.
موتورهای سنکرون: پیچیده در ساده
برای اینکه روتور به صورت صلب به موج سیر میدان مغناطیسی سیم پیچ های استاتور متصل شود، یک موتور الکتریکی سنکرون اختراع شد. و مشکل به راحتی حل می شود. در روتور، به جای تغییر میدان مغناطیسی از جریان های اتصال کوتاه قفس سنجاب، باید از آهنرباهای دائمی و میدان مغناطیسی آنها استفاده شود.
دو گزینه وجود دارد. یا این میدانی از یک آهنربای دائمی است که در روتور ثابت شده است، یا این میدانی از آهنرباهای الکتریکی نصب شده در روتور به جای چنین آهنربایی است.
یک آهنربای معمولی، البته، ساده تر است. اما برای عملکرد استاندارد چنین موتورهای الکتریکی، لازم است که همه آنها - و هزاران موتور الکتریکی استفاده می شود - دارای آهنرباهای مشابه باشند. در غیر این صورت، پارامترهای حرکت متفاوت خواهند بود و آهنرباها همچنان تمایل به مغناطیسی زدایی دارند.
یک آهنربای الکتریکی نصب شده در روتور موتور برای تولید میدانی با کیفیت مطلوب آسان تر است، اما برای عملکرد آن به جریان الکتریکی نیاز است. چنین جریانی که جریان تحریک نامیده می شود، به نوبه خود باید در جایی گرفته شود و به نحوی به روتور تغذیه شود.
1 - روتور،
2 - جمع کننده تحریک
اینجاست که تنوع خاصی از طراحی موتورهای سنکرون از آنجا ناشی می شود. اما مهمتر از همه، موتورهای سنکرون شافت خود را کاملاً همزمان با فرکانس میدان سیم پیچ استاتور در یک دایره می چرخانند، یعنی سرعت چرخش آنها دقیقاً برابر است - یا چند برابر (اگر سیم پیچ های استاتور بیش از سه باشد) - فرکانس جریان متناوب در شبکه تامین
با این حال، در میان چیزهای دیگر، یک موتور سنکرون دارای خاصیت برگشت پذیری کامل است. زیرا یک موتور الکتریکی سنکرون همان مولد جریان الکتریکی است، اما "در جهت مخالف" کار می کند. در ژنراتور مقداری نیروی مکانیکی شفت را با روتور می چرخاند و از این طریق یک ولتاژ الکتریکی القایی در سیم پیچ های استاتور از میدان مغناطیسی دوار روتور ایجاد می شود. و تفاوت بین یک موتور سنکرون و یک ژنراتور در این است که ولتاژ در سیم پیچ های استاتور یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که در یک دایره جریان دارد، که در تعامل با میدان مغناطیسی ثابت روتور، آن را فشار می دهد تا روتور نیز بچرخد.
فقط اگر در ژنراتور بتوان چرخش روتور را به صورت مکانیکی به هر سرعتی داد و این فرکانس جریان متناوب تولید شده توسط آن را تغییر خواهد داد، در این صورت چنین لوکسی در موتور سنکرون وجود ندارد. یک موتور سنکرون با سرعت تغییر ولتاژ در شبکه می چرخد و ما آن را به شدت در 50 هرتز حفظ می کنیم.
تفاوت ها و معایب این موتورها
تفاوت بین موتورهای سنکرون و آسنکرون از نام آنها مشخص است. در واقع، هر دو گزینه طراحی مزایایی دارند. در زیر مزایایی وجود دارد که هر دو موتور در آنها متفاوت هستند - سنکرون و ناهمزمان.
موتور آسنکرون با موتور سنکرون در پارامترهای زیر متفاوت است:
- سادگی طراحی و کم هزینه؛
- بدون تماس کشویی، عملکرد قابل اعتماد؛
- ولتاژ به سیم پیچ های ثابت استاتور اعمال می شود.
- روتور در طراحی بسیار ساده است.
- هنگام شروع و شتاب دادن، به تدریج قدرت را افزایش می دهد.
- توانایی معکوس کردن جهت چرخش به سادگی با تعویض دو فاز تامین؛
- هنگامی که حرکت متوقف می شود (بار مکانیکی بیش از حد روی شفت روتور)، هیچ حادثه ای رخ نمی دهد، قفس سنجاب ممکن است بیش از حد گرم شود.
تفاوت بین موتور سنکرون و موتور ناهمزمان به شرح زیر است:
- سرعت چرخش پایدار بدون توجه به بار روی شفت؛
- حساسیت کم به افت ولتاژ در شبکه؛
- هنگامی که بار مکانیکی کاهش می یابد، می تواند به عنوان یک ژنراتور با اینرسی کار کند، نه اینکه انرژی بگیرد، بلکه آن را به شبکه بدهد.
- بازدهی بالا؛
- قادر به جبران توان راکتیو شبکه است.
اما هر کدام معایب خاص خود را دارند.
ناهمزمان دارای ویژگی های منفی زیر است:
- مشکل در تنظیم سرعت؛
- سرعت کم؛
- وابستگی تاخیر سرعت به بار محور؛
- در حین کار، روتور به دلیل جریان های اتصال کوتاه گرم می شود - خنک کننده اضافی مورد نیاز است.
معایب موتور سنکرون:
- در طراحی پیچیده تر
- در برخی از طرح ها، مانند موتورهای DC، از کلکتور برای هدایت جریان تحریک در سیم پیچ های روتور استفاده می شود.
- شروع کردن سخت تر
علیرغم تفاوت‌هایی که دارند، هر دو موتور الکتریکی راه خود را در فناوری پیدا کرده‌اند و در طرح‌ها و اندازه‌های بسیار متنوعی استفاده می‌شوند.
