Motors síncrons de baixa potència
Motors elèctrics síncrons de baixa potència (micromotors) utilitzats en sistemes d'automatització, electrodomèstics diversos, rellotges, càmeres, etc.
La majoria dels motors elèctrics síncrons de baixa potència es diferencien de les màquines de rendiment normal només en el disseny del rotor, que, per regla general, no té un bobinatge de camp, anells lliscants i raspalls pressionats contra ells.
Per generar parell, el rotor està fet d'un aliatge magnètic dur, seguit d'una sola magnetització en un fort camp magnètic polsat, com a resultat del qual els pols conserven posteriorment la magnetització residual.
Quan s'utilitza un material magnètic suau, el rotor rep una forma especial que proporciona una resistència magnètica diferent al seu nucli magnètic en direccions radials.
En el moment de l'arrencada, el motor síncron funciona com a motor d'inducció i el seu parell inicial es crea a causa de la interacció del camp magnètic giratori de l'estator amb els corrents induïts per aquest en el bobinat del rotor en curtcircuit. Quan el motor s'engega en estat excitat, el camp magnètic dels imants permanents del rotor giratori indueix e en el bobinat de l'estator. etc. v. freqüència variable i això provoca corrents a causa dels quals es produeix un parell de frenada.
El parell resultant a l'eix del motor ve determinat per la suma dels moments deguts al curtcircuit del bobinatge i l'efecte de frenada, és a dir, que depèn del lliscament. Durant l'acceleració del rotor, aquest parell assoleix un valor mínim que, amb la correcta selecció del bobinat d'arrencada, hauria de ser superior al parell nominal.
Quan la velocitat s'acosta a la síncrona, el rotor, com a resultat de la interacció del camp d'imants permanents amb el camp magnètic giratori de l'estator, s'estira en sincronisme i després gira a velocitat síncrona.
El funcionament d'un motor síncron d'imant permanent difereix poc del d'un motor síncron bobinat.
Els motors de resistència síncrona tenen un rotor de pol sortint fet d'un material magnètic suau amb cavitats o escletxes, de manera que la seva resistència magnètica en direccions radials és diferent. El rotor buit està format per làmines estampades d'acer elèctric i té una bobina d'arrencada en curtcircuit. Hi ha rotors fets de material ferromagnètic sòlid amb cavitats similars.El rotor seccional consta de làmines d'acer elèctric colat amb alumini o un altre material diamagnètic, que actua com a bobinat de curtcircuit.
Quan el bobinatge de l'estator està encès, es fa girar un camp magnètic giratori i el motor s'engega de manera asíncrona. Després de completar l'acceleració del rotor a la velocitat síncrona, sota l'acció del parell reactiu a causa de la diferència de resistència magnètica en les direccions radials, entra en sincronisme i es troba en relació amb el camp magnètic giratori de l'estator, de manera que la seva resistència magnètica a aquest camp és la més - la petita.
Normalment, els motors de resistència síncrona es produeixen amb una potència nominal de fins a 100 W, i de vegades fins i tot més si donen una importància especial a la simplicitat del disseny i una major fiabilitat. Amb les mateixes dimensions, la potència nominal dels motors de resistència síncrona és de 2 a 3 vegades menor que la potència nominal dels motors síncrons d'imants permanents, però tenen un disseny més senzill, es diferencien en un cost més baix, el seu factor de potència nominal no supera el 0,5 i el l'eficiència nominal és de fins a 0,35 - 0,40.
Els motors síncrons d'histèresi tenen un rotor d'aliatge magnètic dur amb un ample circuit d'histèresi... Per estalviar aquest costós material, el rotor està fet d'una construcció modular, en la qual l'eix s'uneix a una funda de material ferro- o diamagnètic, i és un cilindre sòlid o buit reforçat muntat a partir de plaques tenses amb un anell de bloqueig. ell.L'ús d'un aliatge magnètic dur per a la fabricació del rotor porta al fet que quan el motor està en marxa, les ones de distribució d'inducció magnètica a les superfícies de l'estator i el rotor es desplacen entre si en un angle determinat, anomenat l'angle d'histèresi, que provoca l'aparició d'un parell d'histèresi, dirigit a la rotació del rotor.
La diferència entre els motors síncrons d'imant permanent i els motors síncrons d'histèresi és que en els primers el rotor està premagnetitzat en un fort camp magnètic polsat durant la fabricació de la màquina, i en els segons és magnetitzat pel camp magnètic giratori de l'estator.
En arrencar un motor síncron amb histèresi, a més del moment d'histèresi principal en màquines amb rotor sòlid, es produeix un parell asíncron a causa de corrents de Foucault en el circuit magnètic del rotor, que contribueix a l'acceleració del rotor, la seva entrada en sincronisme i funcionament posterior a velocitat síncrona amb desplaçament constant del rotor en relació al camp magnètic giratori de l'estator per un angle determinat per la càrrega a l'eix de la màquina.
Els motors síncrons d'histèresi funcionen tant en mode síncron com en mode asíncron, però en aquest últim cas amb un lliscament baix. Els motors síncrons amb histèresi es distingeixen per un gran parell d'arrencada, una entrada suau en el sincronisme, un lleuger canvi de corrent en un 20-30% durant la transició del mode inactiu al mode de curtcircuit.
Aquests motors tenen un millor rendiment que els motors de reluctància síncrona, es distingeixen per la senzillesa de disseny, fiabilitat i funcionament silenciós, mida petita i baix pes.
L'absència d'un bobinatge curt fa que el rotor oscil·li sota càrrega variable, la qual cosa comporta un cert desnivell de la seva rotació, que limita el ventall d'aplicacions de màquines que es fabriquen amb una potència nominal de fins a 400 W per a freqüències industrials i augmentades. , tant de velocitat simple com de doble.
El factor de potència nominal dels motors síncrons d'histèresi no supera el 0,5 i l'eficiència nominal arriba a 0,65.
En encendre el bobinatge de l'estator, a causa de les espires curtcircuitades, es crea un canvi de fase en el temps entre els fluxos magnètics de les parts no blindades i blindades dels pols, que condueix a l'excitació del camp magnètic giratori resultant. Aquest camp que interacciona amb el rotor contribueix a l'aparició de parells asíncrons i d'histèresi, provocant l'acceleració del rotor, el qual, en assolir la velocitat síncrona, sota la influència dels parells reactius i d'histèresi, entra en sincronisme i gira en la direcció del part no blindada del pal a la seva part blindada on gira el curtcircuit.
Tinc motors reversibles, en comptes de curtcircuit, s'utilitzen quatre bobinatges, que es troben a les dues parts de cada pol dividit, i per al sentit de gir acceptat del rotor, el parell de bobinatges corresponent es curtcircuita.
Els motors síncrons d'histèresi reactiva tenen dimensions i pes relativament grans, la seva potència nominal no supera els 12 μW, funcionen amb un factor de potència molt baix i la seva eficiència nominal no supera els 0,01.
Els motors pas a pas síncrons controlen els impulsos elèctrics es converteixen en un angle de gir establert, implementat de manera discreta. Tenen un estator, en el circuit magnètic del qual hi ha dues o tres bobines idèntiques desplaçades espacialment connectades en sèrie a una font d'energia elèctrica. en forma de polsos rectangulars freqüència ajustable. Sota la influència dels polsos de corrent, els pols de l'estator són magnetitzats respectivament amb polaritat variable. El canvi de direcció dels corrents en els bobinatges de l'estator comporta una inversió corresponent de la magnetització dels pols i l'establiment d'una nova polaritat oposada.
El rotor del pol sortint dels motors pas a pas pot ser actiu i reactiu. Un rotor actiu té una bobina de camp de corrent continu, anells i raspalls lliscants o un sistema d'imants permanents amb polaritat alterna, i un rotor reactiu s'implementa sense bobina de camp.
El nombre de pols del rotor d'un motor pas a pas és la meitat del nombre de pols de l'estator. Cada commutació dels bobinatges de l'estator fa girar el camp magnètic resultant de la màquina i fa que el rotor es mogui de manera sincrònica en un pas.El sentit de gir del rotor depèn de la polaritat del pols aplicat al bobinat de l'estator corresponent.
Llegeix també: Selsyns: propòsit, dispositiu, principi d'acció