Kuo asinchroniniai varikliai skiriasi nuo sinchroninių variklių? Sinchroninis arba asinchroninis

Kuo asinchroniniai varikliai skiriasi nuo sinchroninių variklių? Sinchroninis arba asinchroninis

Asinchroniniai varikliai yra varikliai, kurių veikimo metu, esant apkrovai, stebimas slydimo reiškinys, tai yra, rotoriaus sukimosi „atsilikimas“ nuo sukimosi. magnetinis laukas statorius. Kitaip tariant, rotoriaus sukimasis vyksta ne sinchroniškai su statoriaus įmagnetinimo sukimu, o asinchroniškai šio judėjimo atžvilgiu. Štai kodėl tokie varikliai vadinami asinchroniniais (ne sinchroniniais) varikliais.

Daugeliu atvejų, tardami frazę „asinchroninis variklis“, jie turi omenyje tiksliai variklis be šepetėlių kintamoji srovė. slydimo suma indukcinis variklis gali skirtis priklausomai nuo apkrovos, taip pat nuo maitinimo parametrų bei statoriaus apvijų srovių valdymo būdo.

Jei turime reikalų su įprastinis variklis kintamoji srovė, kaip AIR712A, tada, kai sinchroninio magnetinio lauko sukimosi dažnis yra 3000 aps./min., kai nominali mechaninė veleno apkrova yra 750 vatų, realų sukimosi dažnį turėsime 2840 aps./min., o tai reiškia, kad slydimas bus 0,053.

Tai normalu asinchroniniam varikliui. Ir nematysime apvalių apsisukimų skaičių, kaip 3000 ar 1500, vietoj jų bus nurodyta 2730 arba 1325. Vietoj 1000, pavyzdžiui, galima rašyti 860, nepaisant to, kad magnetinis laukas sukasi dažniu 1000 apsisukimų per minutę variklio veikimo metu, kaip ir turi būti elektrinėje mašinoje, turinčioje 3 poras magnetinių polių, skirtą maitinti kintamąja srove, kurios dažnis yra 50 Hz.

Kalbant apie nuolatinės srovės variklius, daugeliu atvejų tai vadinama komutatorių varikliai, kurio rotoriaus greitį įtakoja ne srovės dažnis, o jos Vidutinė vertė. Greičio jutiklis gali padėti elektronine sistema valdikliu nustatykite teisingą dabartinę vertę, kurią norite gauti nustatyti greitį rotacija, tačiau srovės ir apsisukimų santykis čia bus visai netiesinis, nes val skirtinga apkrova srovės skirtingų dydžių suteikia labai skirtingus rotoriaus greičius.

Ant nuolatinės srovės variklio rotoriaus gali būti kelių sekcijų sužadinimo apvija arba nuolatiniai magnetai. Tačiau šiandien rotorius su magnetais yra labiau būdingas žingsniniai varikliai, kurie taip pat priklauso nuolatinės srovės varikliams, tačiau neturi kolektoriaus-šepečio mazgų. Įvairių konstrukcijų nuolatinės srovės variklių atveju magnetai yra ant statoriaus, o apvija yra ant rotoriaus.

Vienaip ar kitaip, asinchroninis bešepetis variklis turi galingą darbinę apviją ant statoriaus, kuri veikimo metu įkaista nuo darbinės srovės pratekėjimo per jį ir perduoda šilumą į variklio korpusą. Todėl ir apvija, ir variklio korpusas turi būti visą laiką aktyviai aušinami.

Dėl šios savybės daugumos asinchroninių variklių pagal nutylėjimą ant velenų yra ventiliatoriaus sparnuotės, o ant korpusų – išsikišimai, kuriais ventiliatorius, kaip per radiatorių, varo gryną orą, taip vėsindamas statorių. Todėl, jei priešais jus yra variklis, ant kurio veleno sumontuotas ventiliatorius (dažniausiai po dangčiu, pritvirtintu prie variklio korpuso), išilgai korpuso yra briaunelės (kaip ant radiatoriaus), o vardinėje lentelėje nurodyta specifinis sūkių skaičius ir 220/380 kintamosios srovės įtampa – čia yra tipiškas kintamosios srovės indukcinis variklis.

Nuolatinės srovės varikliuose su kolektoriaus-šepečio mazgais ir su kelių sekcijų kelių apsisukimų apvijomis ant inkarų, atvestų į kolektoriaus lameles, tiek statoriaus apvija, tiek rotoriaus (armatūros) apvija veikia kaip darbinės apvijos.

Čia iš tikrųjų paaiškėja, kad darbinė apvija yra tarsi padalinta į dvi dalis: darbinė srovė eina ir per armatūros apviją, ir per statoriaus apvija, todėl nėra problemos šildyti tik statorių, o ventiliatorius čia nereikalingas.

Aušinimui užtenka ventiliacijos angų, pro kurias matosi rotorius su jame esančia armatūros apvija. Todėl jei turite variklį su kolektoriaus-šepečio mazgu, kur kolektorius turi daug lamelių (blizgančių plokščių) su išvadais iš apvijų ir atrodo, kad nėra ventiliatoriaus, tai turite nuolatinės srovės variklį.

Nuolatinės srovės variklio statorius gali būti nuolatinių magnetų rinkinys. Dauguma nuolatinės srovės variklių, skirtų tinklo įtampai, lengvai dirbs su kintamąja srove (tokio universalaus variklio pavyzdys yra šlifavimo variklis).

7.7 paveiksle parodytos sinchroninių variklių SDV 17-39-12 ir SDV-17-59-12 charakteristikos (C – sinchroninis, D – variklis, B – varomiems ventiliatoriams, 17 – bendras, 39 ir 59 – statoriaus šerdies ilgis, cm , 12 - polių skaičius) ir VDS 325/49-16. Sinchroninių variklių charakteristikos (7.7 pav.) turi nemažai privalumų, lyginant su charakteristikomis,:
gebėjimas dirbti su pirmaujančiu galios koeficientu;
mažesni nuostoliai;
sinchroninis sukimasis nepriklausomai nuo apkrovos;
galimybė sklandžiai reguliuoti reaktyviąją galią ir kt aukštos kokybės apkrovos mazguose;
galimybė palaikyti stabilų veikimą tiekimo tinklo svyravimų metu.
Paskutinė funkcija dėl to, kad sinchroniniam varikliui didžiausias sukimo momentas yra proporcingas įtampai, o AD - kvadratui - 7.4 pav.

Sinchroniniai varikliai, kartu su sužadinimo apvija ant rotoriaus, jie taip pat turi galingą slopintuvų sistemą, kuri užtikrina rotoriaus paleidimą ir pagreitį iki subsinchroninio greičio asinchroniniu režimu, kai sužadinimo apvija yra uždaryta slopinimo pasipriešinimui. Pasiekus subsinchroninį greitį, variklis sinchronizuojamas įjungiant AGP ir jo sukimosi greitį perjungiant į sinchroninį. Sinchronizavimas pasunkėja esant dideliems variklio apkrovos faktoriams, o elektrinių pagalbinių poreikių sistemoje nėra sinchronizacijos laikotarpio iškrovimo galimybių - 7.7 pav.
Sinchroninių elektros variklių trūkumas yra būtinybė išjungti AGP ir perkelti juos į asinchroninį režimą net ir esant trumpalaikiams giliems maitinimo įtampos kritimams, susijusiems su ne nuotoliniu ir klaidingu darbinių maitinimo įėjimų išjungimu. Naudodami sinchroninius variklius elektrinėse, jie kartu su kitais asinchroniniais varikliais dalyvaus savaiminiame užvedime esant žemesnei maitinimo įtampai, nei paleidžiant atskirą. Tokiu atveju sinchronizavimo sąlygos tampa sudėtingesnės.


Remiantis dideliu sinchroninių variklių jautrumu giliems įtampos kritimams, sinchronizacijos sunkumu savaiminio paleidimo sąlygomis, reaktyviosios galios kompensavimo poreikio MV sistemoje nebuvimu dėl mažo sinchroninių generatorių atstumo, sinchroniniai varikliai nustatytas ribotas panaudojimas elektrinių SN sistemoje. Sinchroniniai varikliai naudojami maitinti vartotojus, kurie neturi įtakos tiesioginiam išjungimui technologinis procesas: dalis cirkuliaciniai siurbliai, kompresorių ir ventiliatorių pavaros, malūnai, trupintuvai. Išvardyti mechanizmai dažniausiai turi tarpinius kuro bunkerius ir siurbiamo darbinio skysčio rezervus imtuvuose.
Pavyzdžiui, 7.2 lentelėje parodytas ventiliatoriaus malūnas su pavaros sinchroniniu varikliu, prekės ženklas SDMZ2-22-61-40UHL4, skirtas rutuliniams ir strypiniams malūnams varyti. Tipo žymėjime:
C – sinchroninis, D – variklis, M – malūnų varymui, Z – uždara versija, 2 – antroji serija, 22 – bendras dydis, 61 – statoriaus šerdies ilgis, cm, 40 – polių skaičius, UHL4 – klimatinė versija ir išdėstymo kategorija pagal GOST. Variklis paleidžiamas asinchroniškai tiesiogiai esant vardinei tinklo įtampai, įtraukiant varžą iškrovai sužadinimo apvijos grandinėje. Paleidimo proceso metu vidurkis variklio gnybtuose turi būti ne mažesnis kaip 0,85 Unom, minimalus paleidimo pradžioje turi būti ne mažesnis kaip 0,8 Unom. Variklis leidžia du kartus iš eilės paleisti iš šaltos būsenos arba vieną kartą paleisti iš karštos būsenos, jei vidutinis mechanizmo statinis pasipriešinimo momentas ant veleno paleidimo metu neviršija 0,8 M nom, esant inercijos momentui varomasis mechanizmas ne didesnis nei nurodyta 7.2 lentelėje. Variklis sužadinamas tiristorių žadintuvais. Atkreipiame dėmesį į mažą SDMZ2 serijos elektros variklių sukimosi greitį 100–150 aps./min., kuriems asinchroniniai varikliai nėra gaminami.

Prieš išsiaiškindami, kuo jie skiriasi, turite išsiaiškinti, kas yra elektros variklis? Elektros variklis yra elektros mašina, kuri maitinama elektra ir naudojama kaip kitų mechanizmų pavara.

„Manekenų“ sinchroninio elektros variklio veikimo principo paaiškinimas

Iš vaikystės prisimename, kad du magnetai, jei jie yra priartinti vienas prie kito, vienu atveju traukia, o kitu – atstumia. Taip atsitinka, priklausomai nuo to, su kokiomis magnetų pusėmis juos sujungiame, priešingi poliai traukia, o tie patys poliai atstumia. Tai nuolatiniai magnetai, kuriuose nuolat veikia magnetinis laukas. Taip pat yra kintamų magnetų.

Mokykliniame fizikos vadovėlyje yra piešinys, kuriame pavaizduotas pasagos pavidalo elektromagnetas ir rėmas su pusžiedžiais galuose, esantis tarp jo polių.

Kai rėmas yra horizontalioje padėtyje erdvėje tarp magnetų polių, dėl to, kad magnetas traukia priešingus polius ir atstumia tuos pačius, ant rėmo yra veikiama to paties ženklo srovė. Aplink rėmą atsiranda elektromagnetinis laukas (čia yra kintamo magneto pavyzdys!), magnetų poliai pritraukia rėmą ir jis pasisuka į vertikalią padėtį. Pasiekus vertikalę, ant rėmo veikiama priešingo ženklo srovė, rėmo elektromagnetinis laukas keičia poliškumą, o nuolatinio magneto poliai pradeda atstumti rėmą, pasukdami jį į horizontalią padėtį, po to sukimosi ciklas kartojamas.

Tai yra elektros variklio veikimo principas. Be to, primityvus sinchroninis elektros variklis!

Taigi, primityvus sinchroninis elektros variklis veikia, kai į kilpą tiekiama srovė. Tikrame sinchroniniame elektros variklyje rėmo vaidmenį atlieka rotorius su laidų ritėmis, vadinamomis apvijomis, į kurias tiekiama srovė (jie tarnauja kaip elektromagnetinio lauko šaltiniai). O pasagos magneto vaidmenį atlieka statorius, pagamintas arba iš nuolatinių magnetų rinkinio, arba iš laidų (apvijų) ritinių, kurie, veikiant srovei, taip pat yra elektromagnetinio lauko šaltiniai.

Sinchroninio variklio rotorius suksis tokiu pat dažniu, kaip keičiasi į apvijų gnybtus tiekiama srovė, t.y. sinchroniškai. Iš čia kilo šio elektros variklio pavadinimas.

Asinchroninio elektros variklio „manekenams“ veikimo principo paaiškinimas

Prisimename paveikslo aprašymą ankstesniame pavyzdyje. Tas pats rėmas, esantis tarp pasagos magneto polių, tik jo galai neturi pusžiedžių, yra tarpusavyje sujungti.

Dabar mes pradedame sukti pasagos magnetą aplink rėmą. Lėtai jį sukame ir stebime rėmelio elgesį. Iki tam tikro laiko rėmas lieka nejudantis, o vėliau, magnetą pasukus tam tikru kampu, rėmas pradeda suktis paskui magnetą. Rėmo sukimasis vėluoja lyginant su magneto sukimosi greičiu, t.y. jis sukasi nesinchroniškai su juo – asinchroniškai. Taigi paaiškėja, kad tai yra primityvus asinchroninis elektros variklis.

Tiesą sakant, magnetų vaidmuo tikrame indukciniame variklyje yra statoriaus lizduose esančios apvijos, kurios yra maitinamos. O rėmo vaidmenį atlieka rotorius, į kurio griovelius įkišamos metalinės plokštės, trumpai sujungtos tarpusavyje. Todėl toks rotorius vadinamas voverės narvu.

Kuo skiriasi sinchroniniai ir asinchroniniai varikliai?

Jei įdėsite du modernus elektros variklis tada vienas ir kitas tipas išoriniai ženklai sunku juos atskirti net specialistui.

Iš esmės pagrindinis jų skirtumas nagrinėjamas šių elektros variklių veikimo principų pavyzdžiuose. Jie skiriasi pagal rotorių konstrukciją. Sinchroninio variklio rotorius susideda iš apvijų, o asinchroninio variklio rotorius yra plokščių rinkinys.

Vieno ir kito elektros variklių statoriai beveik nesiskiria ir yra apvijų rinkinys, tačiau sinchroninio elektros variklio statorius gali būti įdarbinamas iš nuolatinių magnetų.

Sinchroninio variklio greitis atitinka jam tiekiamos srovės dažnį, o asinchroninio variklio greitis atsilieka nuo srovės dažnio.

Jie skiriasi ir pagal paraišką. Pavyzdžiui, sinchroniniai elektros varikliai montuojami varyti įrangą, kuri dirba pastoviu sukimosi greičiu (siurbliai, kompresoriai ir kt.), nemažinant jo didėjant apkrovai. Ir čia asinchroniniai elektros varikliai sumažinkite greitį, kai apkrova didėja.

Sinchroniniai varikliai yra struktūriškai sudėtingesni, todėl brangesni nei asinchroniniai varikliai.

Pagrindinis skirtumas tarp sinchroninio ir asinchroninio variklio yra rotoriaus konstrukcija. Pastarasis sinchroniniame variklyje yra magnetas, pagamintas (palyginti maža galia) nuolatinio magneto arba elektromagneto pagrindu. Kadangi priešingi magnetų poliai traukia, statoriaus besisukantis magnetinis laukas, kuris gali būti interpretuojamas kaip besisukantis magnetas, traukiasi. magnetinis rotorius, o jų greičiai lygūs. Tai paaiškina variklio pavadinimą - sinchroninis.

Apibendrinant pažymime, kad skirtingai nuo asinchroninio variklio, kuris paprastai neviršija 0,8 ... 0,85, sinchroninis variklis gali pasiekti didesnę vertę ir netgi padaryti jį taip, kad srovė nukreiptų įtampą faze. Šiuo atveju, kaip ir kondensatorių baterijos, galios koeficientui pagerinti naudojama sinchroninė mašina.

Asinchroniniai varikliai turi paprastas dizainas ir patikimai veikia. Asinchroninių variklių trūkumas – sunku reguliuoti jų greitį.

Norint pakeisti trifazį asinchroninį variklį (pakeisti variklio sukimosi kryptį į priešingą), reikia sukeisti dvi fazes, tai yra, sukeisti bet kuriuos du linijinius laidus, tinkamus variklio statoriaus apvijai.

Tai yra, tai gana pigus variklis, kuris naudojamas visur, labai sunku rasti sinchroninę mašiną.

Skirtingai nuo asinchroninio variklio, sinchroninio variklio sukimosi greitis yra pastovus esant skirtingoms apkrovoms. Sinchroniniai varikliai naudojami mašinoms vairuoti pastovus greitis(siurbliai, kompresoriai, ventiliatoriai) juos lengva valdyti.

Galite atskirti pagal apsisukimų skaičių plokštelėje (jei mašinos tipas ten nėra aiškiai nurodytas), asinchroninė mašina turi neapvalų apsisukimų skaičių, 950 aps / min sinchroninei mašinai 1000 aps / min.

Sinchroniniai varikliai valdomi taip pat sunkiai, kaip ir asinchroniniai, nes reikalingas įėjimo įtampos dažnio valdymas. Jie turi absoliučiai tvirtą mechaninę charakteristiką, o tai reiškia, kad nesvarbu, kaip pasikeistų variklio veleno apkrova, jo greitis bus toks pat. Natūralu, kad apkrova turi keistis protingose ​​ribose, yra kritinės apkrovos momento reikšmė, kai variklis "iškrenta" iš sinchroninio režimo, kuris yra kupinas jo gedimo. Pagrindiniai trūkumai yra tai, kad sužadinimo apvija turi būti maitinama nuolatinė srovė, taip pat slankiojančio kontakto „šepečio slydimo žiedo“ buvimas, paleidimo sunkumai.

Dažniausiai sinchroninės mašinos naudojamos kaip generatoriai, apskritai didžioji dauguma generatorių yra sinchroniniai, pradedant montuojamais ant automobilių ir baigiant tais, kurie yra atominėse elektrinėse. Iš visų kitų jie yra patikimiausi, didžiausio efektyvumo, juos lengviau prižiūrėti nei kitus.

mašinos efektyvumas nepriklauso nuo elektros mašinos kosinuso phi. Efektyvumas daugiausia priklauso tik nuo nuostolių apvijoje (nuostoliai varyje), magnetinėje grandinėje (plieno nuostoliai), mechaninių nuostolių ir papildomų nuostolių. Be to, mašinos efektyvumas priklauso nuo jos apkrovos, o maksimalus (efektyvumas) stebimas tada, kai plieno ir vario nuostoliai yra vienodi, paprastai tai stebima, kai apkrova sudaro 75–80% vardinė mašinos galia.

Atsižvelgdami į elektros mašinų gamybos ypatumus, turime tai, kad didėjant gaminamos mašinos galiai nuostoliai auga neproporcingai, todėl galingų elektros mašinų efektyvumas gali siekti iki 99%.

© 2023 globusks.ru - Automobilių remontas ir priežiūra pradedantiesiems