Синхронные двигатели малой мощности (микродвигатели)

Здравствуйте, дорогие читатели! Чтобы понять, что такое маломощные синхронные движки, следует разобраться в том, что такое синхронные двигатели вообще.

Такой движок отличается от привычного нам асинхронного принципиально иным типом ротора. У него ротор состоит из маломощного магнита (либо электромагнита).

Наименование «синхронный» такой движок получил по причине того, что скорости вращения полей ротора и статора у него одинаковы. Кроме того, отличие «синхронников» в том, что они имеют возможность значительного опережения токовой фазой фазы напряжения. Кроме того, эти устройства отличаются постоянством частоты вращения вне зависимости от нагрузки. Маломощные же двигуны отличаются от остальных лишь конструктивными особенностями ротора, обычно не имеющего возбуждающей обмотки и щеточного узла.

Чтобы возникал момент вращения, ротор таких моторов изготавливают из материалов магнита-твердого типа, после чего он проходит однократное намагничивание путем воздействия сильного импульсного поля.

Результатом этого воздействия становится надолго сохраняющаяся намагниченность полюсов. Если же применяется материал магнита мягкого типа, то ротор изготавливается такой формы, чтобы магнитопровод имел разное радиальное магнитное сопротивление. Агрегаты, имеющие постоянные магниты, оснащаются ротором цилиндрической формы явнополюсного типа, изготовленным из магнита твердого материала и короткозамкнутой стартовой обмоткой.

Принцип работы синхронных моторов

Во время старта такая машина работает по принципу асинхронной, поскольку первичный момент вращения возникает вследствие взаимодействия статорного поля и наводимых им токов в роторной обмотке.

Из-за того, что мотор стартует в состоянии возбуждения, от поля магнитов постоянного типа вертящегося ротора в статорной обмотке наводится эдс, имеющее непостоянную частоту, вызывающее токи, приводящие к появлению тормозящего момента. Мотор находится в асинхронном состоянии до тех пор, пока не достигнет скорости синхронизма.

После этого ротор входит в режим синхронизма и работает в своем обычном режиме. Маломощные моторы синхронного типа (иначе называемые микродвигателями) применяют в схемах автоматики, всевозможных бытовых приспособлениях, часовых механизмах, фототехнике и пр.

Синхронный реактивный двигатель

Эти устройства оснащены явнополюсным ротором, изготовленным из магнито-мягкого сплава со впадинами, другой вариант исполнения ротора — секционирование. Нужно это для получения разного сопротивления магнитного характера в круговых направлениях. Такие роторы изготавливают из листовой особой стали и оснащаются стартовой обмоткой. Иногда ротор выполняется из сплощного ферромагнетика с такими же впадинами. Роторы секционированного типа изготавливают из листов специализированной стали с заливкой их алюминиевым, либо иным диамагнетиком, который служит обмоткой короткозамкнутого типа.

Такие моторы обычно выполняются с мощностью не более сотни ватт, правда, бывает и более мощное исполнение, в случае, если надежной и простой конструкции отводится особенное значение.

Синхронные моторы реактивного типа в пару-тройку раз слабее по мощности машин, имеющих неизменные магниты, хотя конструктивно они проще и дешевле, их мощностной коэффициент имеет значение не более 0.5, а КПД – от 0.35 до 0.4.

Синхронные гистерезисные двигатели

Эти устройства оснащены роторами, выполненными из сплава магнитотвердого типа, имеющего гистерезисную петлю значительной ширины. Разница между ними и устройствами, оснащенными магнитами постоянного типа в том, что у последних ротор предварительно намагничивают, а у гистерезисных он намагничивается от вращающегося магнитного поля статора. Моторы этого типа могут работать и синхронным и асинхронным способом (правда, последним только на малом показателе скольжения).

Кроме того, эти моторы отличает очень большой стартовый момент, плавный вход в режим синхронизма, малая токовая конфигурация (ее границы лежат в пределах 20-30 процентов) в момент перехода от режима холостого хода в режим КЗ.

У этих моторов характеристики лучше, нежели у реактивных, у них простая конструкция, они надежны и малошумны в работе, у них небольшие размеры и вес. Их мощность не превосходит 4 сотни ватт, они изготавливаются как на полсотни герц, так и на иные частотные показатели. Они могут иметь и одну и две скорости.

Реактивно-гистерезисные двигатели

У них статор явнополюсного типа, который располагается на собранном из пары пакетов симметричного типа, имеющие стык изнутри обмоточного каркаса. На магнитопроводе присутствует два полюса, которые разрезаны при помощи продольного паза на одинаковые части, причем на каждом полюсе одной есть короткозамкнутые витки. Выходной вал двигателя соединен с ротором посредством редуктора, который уменьшает скорость вала до значения несколько сот, или несколько десятков оборотов в минуту.

Реверсивные синхронные моторы

У них короткозамкнутые витки заменены четырьмя катушками, расположенными на обеих частях расщепленных полюсов. Чтобы заставить вал вращаться в нужную сторону, достаточно одну из пар закоротить.

Шаговые двигатели

Их работа заключается в конвертации электронных импульсов управления в угол поворота, который осуществляется дискретным способом. У них имеется статор, на чьем магнитопроводе расположены либо пара, либо тройка однообразных обмоток, сдвинутых в пространстве, которые по очереди подключаются к источнику прямоугольных импульсов с регулируемой частотой.

Ротор этих движков имеет явнополюсный тип и может быть как активного, так и реактивного типа. Роторы активного типа имеют возбуждающую обмотку, щеточно-контактный узел, либо неизменные магниты с чередующейся полярностью. Реактивные же всего этого не имеют.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.