Бесплатная техническая библиотека

Электродвигатели. Синхронные двигатели переменного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Электродвигатели

 Комментарии к статье

Синхронным двигателем называется конструкция, в которой (в отличие от асинхронного двигателя) частота вращения постоянная при различных нагрузках.

Состав двигателя

Синхронные двигатели находят применение для привода машин постоянной скорости (насосы, компрессоры, вентиляторы). В статоре синхронного электродвигателя размещается обмотка, подключаемая к сети трехфазного тока и образующая вращающееся магнитное поле. Ротор двигателя состоит из сердечника с обмоткой возбуждения.

Обмотка возбуждения через контактные кольца подключается к источнику постоянного тока. Ток обмотки возбуждения создает магнитное поле, намагничивающее ротор. Роторы синхронных машин могут быть явнополюсными (с явно выраженными полюсами) и неявнополюсными (с неявно выраженными полюсами).

На рис. 16.13, а изображен сердечник 1 явнополюсного ротора с выступающими полюсами. На полюсах размещены катушки возбуждения 2. На рис. 16.13, б изображен неявнополюсной ротор, представляющий собой ферромагнитный цилиндр 1. На поверхности ротора в осевом направлений фрезеруют пазы, в которые укладывают обмотку возбуждения 2.

Рис. 16.13. Виды сердечников синхронных электродвигателей: а - сердечник явнополюсного ротора; б - неявнополюсный ротор

Принцип работы

Рассмотрим принцип работы синхронного двигателя по рис. 16.14.

Рис. 16.14. Модель работы синхронного двигателя

Вращающееся магнитное поле статора представим в виде магнита 1. Намагниченный ротор изобразим в виде магнита 2. Повернем магнит 1 на угол а. Северный магнитный полюс магнита 1 притянет южный полюс магнита 2, а южный полюс магнита 1 - северный полюс магнита 2. Магнит 2 повернется на такой же угол α. Будем вращать магнит 1. Магнит 2 будет вращаться вместе с магнитом 1, причем частоты вращения обоих магнитов будут одинаковыми, синхронными: n₂ = n₁.

Синхронный двигатель, на роторе которого отсутствует обмотка возбуждения, называется синхронным реактивным двигателем.

Ротор синхронного реактивного двигателя изготавливается из ферромагнитного материала и должен иметь явно выраженные полюсы. Вращающееся магнитное поле статора намагничивает ротор. Явнополюсный ротор имеет неодинаковые магнитные сопротивления по продольной и поперечной осям полюса. Силовые линии магнитного поля статора изгибаются, стремясь пройти по пути с меньшим магнитным сопротивлением.

Деформация магнитного поля вызовет, вследствие упругих свойств силовых линий, реактивный момент, вращающий ротор синхронно с полем статора. Если к вращающемуся ротору приложить тормозной момент, ось магнитного поля ротора повернется на угол относительно оси магнитного поля статора.

С увеличением нагрузки этот угол возрастает. Если нагрузка превысит некоторое допустимое значение, двигатель остановится, выпадет из синхронизма. У синхронных двигателей отсутствует пусковой момент. Это объясняется тем, что электромагнитный вращающий момент, воздействующий на неподвижный ротор, меняет свое направление два раза за период Т переменного тока. Из-за своей инерционности ротор не успевает тронуться с места и развить необходимое число оборотов. В настоящее время применяется асинхронный пуск синхронного двигателя. В пазах полюсов ротора укладывается дополнительная короткозамкнутая обмотка.

Вращающее магнитное поле статора индуктирует в короткозамкнутой пусковой обмотке вихревые токи. При взаимодействии этих токов с магнитным полем статора образуется асинхронный электромагнитный момент, приводящий ротор во вращение. Когда частота вращения ротора приближается к частоте вращения статорного поля, двигатель втягивается в синхронизм и вращается с синхронной скоростью. Короткозамкнутая обмотка не перемещается относительно поля, вихревые токи в ней не индуктируются, асинхронный пусковой момент становится равным нулю.

Автор: Корякин-Черняк С.Л.

Смотрите другие статьи раздела Электродвигатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Робот-овощевод Dragonfly с лазерной прополкой сорняков 19.01.2024 Швейцарский стартап Caterra представил нового робота Dragonfly, который самостоятельно перемещается по полям овощей и использует лазеры для эффективной борьбы с сорняками. Этот технологический прорыв обещает снизить высокие расходы на ручную прополку, стоящую овощеводам значительных трудозатрат и финансовых затрат. Робот Dragonfly обещает революцию в сельском хозяйстве, предоставляя эффективное и высокотехнологичное решение для борьбы с сорняками, что в перспективе улучшит производительность и эффективность сельскохозяйственных работ. На полях, выращиваемых органической морковью, бригады, занимающиеся ручной прополкой, затрачивают от 80 до 350 часов на гектар, в зависимости от степени заражения сорняками. Это не только дорого, но и требует множества рабочей силы одновременно. Dragonfly, весом менее 100 килограммов, оснащен электромоторами и четырьмя массивными велосипедными колесами, работает с использованием технологии GPS для ориентации. Робот оборудован камерами для распознавания сорняков и лазером, который точечно уничтожает нежелательные растения. На данный момент скорость работы аппарата ограничена, но команда инженеров постоянно совершенствует алгоритмы, стремясь достичь прополки одного-двух гектаров в сутки, включая и ночное время. Важно отметить, что использование лазера минимально вредит всего 1-2% моркови. В настоящее время несколько роботов, оборудованных камерами, мониторят фермерские поля, фотографируя растения для обучения искусственного интеллекта различать морковь и сорняки. Овощеводы проявляют большой интерес к этому уникальному лазерному методу труда, предоставляя свои поля для тестирования. Чем больше тестовых участков доступно для фотографирования, тем эффективнее алгоритмы обучения робота.

Другие интересные новости:

▪ Смартфон Oppo A1 Pro

▪ Кипяченная вода вреднее фильтрованной

▪ Первый широкополосный телевизор выходит в свет

▪ Новый тип высокоэффективных постоянных магнитов

▪ Электронные сигареты помогают бросить курить

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цифровая техника. Подборка статей

▪ статья Электрический ток и его влияние на человека. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Почему на дне Великих озер покоится свыше 200 американских самолетов? Подробный ответ

▪ статья Гаультерия лежачая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Устройство управления вентилятором охлаждения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Смешиваем цвета. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026