I motori elettrici sono saldamente affermati come i componenti più importanti della maggior parte dei dispositivi utilizzati dagli esseri umani ogni giorno. Uno dei tipi di macchine elettriche per la rotazione del corpo di lavoro è un motore elettrico sincrono. Considereremo ulteriormente le caratteristiche del dispositivo e il principio di funzionamento di un motore sincrono.
Dispositivo
Strutturalmente, qualsiasi unità sincrona è uno statore e un rotore combinati in un unico alloggiamento. L'avvolgimento dello statore è avvolto nelle fessure di un circuito magnetico stazionario assemblato da un materiale ferromagnetico. La struttura del rotore può includere un avvolgimento montato su un telaio in acciaio o un magnete permanente montato su un albero. Il compito sia dell'uno che dell'altro è creare un flusso magnetico interagendo con il campo elettromagnetico dello statore.
Principio di funzionamento
Basato sulla clausola 53 di GOST 27471-87, il concetto di un motore sincrono implica una macchina senza contatto che funziona a corrente alternata. In cui, nello stato stazionario, il rapporto tra la velocità del rotore e la frequenza di corrente negli avvolgimenti dell'indotto non dipende dall'entità del carico al funzionamento nominale.
Da un punto di vista pratico, assomiglia a questo:
- una tensione trifase viene applicata agli avvolgimenti dello statore, chiamata anche armatura;
- all'aumentare dell'ampiezza della sinusoide in una fase, la corrente e il campo elettromagnetico creato attorno all'avvolgimento aumenteranno proporzionalmente;
- in considerazione del fatto che la sinusoide aumenta alternativamente in tutte e tre le fasi del motore, il picco del campo elettromagnetico massimo si sposterà da un avvolgimento all'altro in senso orario;
- il campo magnetico del rotore (induttore) viene alternativamente attratto dai propri poli al segno opposto del vettore del campo statorico.
Come risultato di questa interazione, si verifica la rotazione traslazionale dell'albero del motore sincrono attorno al suo asse. Poiché nell'induttore sono costantemente presenti linee di alimentazione formate da una sorgente indipendente, la frequenza della sua rotazione corrisponde pienamente alla frequenza della tensione fornita agli avvolgimenti dell'indotto. Il sincronismo si verifica nel motore.
Tipi di motori sincroni
In generale, i motori sincroni sono suddivisi in diverse categorie, a seconda delle loro caratteristiche di progettazione.
Quindi, per ottenere un flusso di eccitazione utilizzare:
- avvolgimento del rotore - per garantire l'interazione elettromagnetica, l'alimentazione viene fornita all'avvolgimento da una fonte di terze parti;
- rotore magnetico - il campo magnetico ausiliario del rotore è creato da magneti permanenti installati su di esso;
- rotore del getto - la forma del circuito magnetico dell'induttore è realizzata in modo tale che le linee di forza dell'armatura vengano rifratte per ottenere una rotazione sincrona.
A seconda del design del rotore, si distinguono un polo saliente e un motore sincrono a poli impliciti.
A seconda della modalità di funzionamento possono essere utilizzati come motore elettrico, generatore o compensatore sincrono.
Modalità operative
In pratica, ogni macchina elettrica può essere utilizzata in diverse modalità di funzionamento:
- Modalità motore - l'unità funziona secondo il principio della conversione dell'energia elettrica in energia meccanica. La tensione viene applicata ai conduttori dell'armatura e convertita in forza di rotazione sul rotore.
- Modalità generatore - in questo caso l'albero motore ruota a causa della turbina o altro oggetto e la tensione generata viene rimossa dai conduttori dell'indotto.
- Compensatore sincrono - il motore elettrico è collegato alla rete di distribuzione al minimo. Ciò aumenta il fattore di potenza del sistema a causa del consumo di potenza reattiva.
P.S. Maggiori altri dettagli su motore sincrono, e anche su come differisce da un motore a induzione, guarda il video: