Читайте также:
|
Большинство синхронных электродвигателей малой мощности отличается от машин нормального исполнения только конструкцией ротора, который, как правило, не имеет обмотки возбуждения, контактных колец и прижимающихся к ним щеток.
Для возникновения вращающего момента ротор выполняют из магнитно-твердого сплава с последующим однократным намагничиванием его в сильном импульсном магнитном поле, в результате чего в дальнейшем полюсы сохраняют остаточную намагниченность.
Синхронные реактивные двигатели имеют явнополюсный ротор из магнитно-мягкого материала с впадинами, или секционированный, благодаря чему его магнитное сопротивление в радиальных направлениях различно. Ротор со впадинами состоит из штампованных листов электротехнической стали и имеет короткозамкнутую пусковую обмотку. Встречаются роторы из сплошного ферромагнитного материала с аналогичными впадинами. Ротор секционированный состоит из листов электротехнической стали, залитых алюминием или другим диамагнитным материалом, выполняющим роль коротко-замкнутой обмотки.
При включении обмотки статора возбуждается вращающееся магнитное поле и происходит асинхронный пуск двигателя. По завершении разгона ротора до подсинхронной скорости он под действием реактивного вращающего момента, обусловленного различием магнитных сопротивлений в радиальных направлениях, входит в синхронизм и располагается относительно вращающегося магнитного поля статора так, чтобы его магнитное сопротивление для этого поля было наименьшим.
Обычно синхронные реактивные двигатели изготовляют номинальной мощностью до 100 Вт, а иногда и выше, если простоте конструкции и повышенной надежности придают особое значение. При одинаковых габаритах номинальная мощность синхронных реактивных двигателей в 2 -–3 раза меньше номинальной мощности синхронных двигателей с постоянными магнитами, но по конструкции они проще, отличаются меньшей стоимостью, номинальный коэффициент мощности их не превышает 0,5, а номинальный к. п. д. составляет до 0,35 -–0,40.
При использовании магнитномягкого материала ротору придают особую форму, обеспечивающую различное магнитное сопротивление его магнитопровода в радиальных направлениях.
Синхронные гистерезисные двигатели имеют ротор из магнитотвердого сплава с широкой петлей гистерезиса. С целью экономии этого дорогостоящего материала ротор выполняют сборной конструкции, при которой вал крепится на втулке из ферро- или диамагнитного материала, а на ней укрепляют сплошной или собранный из пластин полый цилиндр, затянутый запорным кольцом. Использование магнитно-твердого сплава для изготовления ротора приводит к тому, что в работающем двигателе волны распределения магнитной индукции по поверхностям статора и ротора смещены друг относительно друга на некоторый угол, называемый углом гистерезиса, что обусловливает возникновение гистерезисного вращающего момента, направленного в сторону вращения ротора.
Различие между синхронными двигателями с постоянными магнитами и синхронными гистерезисными двигателями состоит в том, что у первых ротор при изготовлении машин подвергается предварительному намагничиванию в сильном импульсном магнитном поле, а у вторых он намагничивается вращающимся магнитным полем статора.
При пуске синхронного гистерезисного двигателя помимо основного гистерезисного вращающего момента в машинах со сплошным ротором возникает еще асинхронный вращающий момент, обусловленный вихревыми токами в магнитопроводе ротора, что способствует разгону ротора, вхождению его в синхронизм и дальнейшую работу с синхронной скоростью при постоянном сдвиге ротора относительно вращающегося магнитного поля статора на угол, определяемый нагрузкой на валу машины.
Синхронные гистерезисные двигатели эксплуатируют как в синхронном режиме, так и в асинхронном, но в последнем случае при малом скольжении. Синхронные гистерезисные двигатели отличаются большим начальным пусковым моментом, плавностью входа в синхронизм, незначительным изменением тока в пределах 20 -–30 % при переходе от холостого хода к режиму короткого замыкания.
Синхронные шаговые двигатели преобразуют управляющие электрические импульсы в заданный угол поворота, осуществляемый дискретным путем. Они имеют статор, на магнитопроводе которого находятся две или три одинаковые пространственно сдвинутые обмотки, поочередно присоединяемые к источнику электрической энергии в виде прямоугольных импульсов регулируемой частоты. Под влиянием импульсов тока полюсы статора соответственно намагничиваются с переменной полярностью. Изменение направления токов в обмотках статора приводит к соответствующему перемагничиванию полюсов и установлению новой противоположной полярности.
Явнополюсный ротор шаговых двигателей может быть активным и реактивным. Активный ротор имеет обмотку возбуждения постоянного тока, контактные кольца и щетки или систему постоянных магнитов с чередующейся полярностью, а реактивный ротор выполняют без обмотки возбуждения.
Число полюсов ротора шагового двигателя в два раза меньше числа полюсов статора. Каждое переключение обмоток статора приводит к повороту результирующего магнитного поля машины и вызывает синхронное перемещение ротора на один шаг. Направление поворота ротора зависит от полярности импульса, поданного на соответствующую обмотку статора.
Синхронный тихоходный двигатель.
Тихоходные однофазные микродвигатели типов ДСО (двигатели синхронные однофазные) — это многополюсный двигатель, рассчитанный для работы от однофазных сетей переменного тока с частотой 50 или 60 Гц, с надежными однонаправленными пуском и вращением, предназначенный для работы в различных промышленных и бытовых приборах.
Конструкция двигателя типа ДСО-32 (рис. 18.11) весьма проста и технологична. Статор состоит из намотанной в виде кольца катушки 7, залитой и соответствующим образом отформованной литьевой пластмассой. Отформованная катушка 7 является основой двигателя. Справа и слева к катушке прилегают магнитопро-воды 4, имеющие по восемь клювообразных полюсов 6 определенной длины, направленных аксиально и полученных путем неполной выштамповки и отгибки пластин 10 правого и левого магнитопроводов. При этом полюсы одного магнитопровода располагаются между полюсами другого магнитопровода. Магнитопро-воды одновременно служат подшипниковыми щитами. В их центральных отверстиях располагаются подшипники скольжения 2, изготовленные путем заливки из литьевого сополимера. Медные пластины 3 особой конфигурации, прилегающие изнутри к правому и левому магнитопроводам (по две штуки к каждому), экранируют определенную часть полюсов статора, выполняя роль короткозамкнутых витков, что обеспечивает при питании катушки статора переменным током через зажимы 9 создание вращающегося в пространстве магнитного поля (не кругового, а эллиптического).
Синхронные генераторы для автомобилей и тракторов.
Автомобильные генераторы изготовляют в защищенном исполнении — поток воздуха, создаваемый вентилятором, проходит через внутреннее пространство корпуса и специальные окна в крышках, интенсивно охлаждая нагревающиеся части.
Генераторы характеризуются родом тока, напряжением, мощностью, начальной (без нагрузки), при которой достигается номинальное напряжение, и максимальной (под нагрузкой) частотами вращения.
На тракторах и автомобилях устанавливаются трехфазные синхронные генераторы переменного тока с электромагнитным возбуждением. Их магнитное поле и ротор вращаются с одной и той же частотой — синхронно. Основной магнитный поток создается обмоткой возбуждения, соединенной с аккумуляторной батареей, или обмотками статора (питаемой через выпрямитель). Возможен также режим работы генератора с предварительно намагниченной магнитной системой. Катушки статора образуют трехфазную обмотку, соединенную в звезду, реже в треугольник.
Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 88 | Нарушение авторских прав