خصائص وخصائص بدء تشغيل المحركات المتزامنة
السمة الميكانيكية للمحرك المتزامن لها شكل خط مستقيم أفقي ، أي أن سرعة دورانه لا تعتمد على الحمل (الشكل 1 ، أ). مع زيادة الحمل ، تزداد الزاوية - الزاوية بين متجهات جهد الشبكة Uc و EMF لملف الجزء الثابت E0 (الشكل 1 ، ب).
من مخطط المتجه ، يمكنك اشتقاق صيغة العزم الكهرومغناطيسي
M = (m1 / ω1) (U1E0 / x1) sinθ ،
حيث m1 - عدد مراحل الجزء الثابت ؛ ω1 - السرعة الزاوية لحقل الجزء الثابت ؛ U1 - جهد الجزء الثابت ؛ E0 - EMF المستحث في لف الجزء الثابت ؛ NS1 - المقاومة الاستقرائية لملف الجزء الثابت ؛ θ - الزاوية بين نواقل القوى الممغنطة للجزء الثابت والدوار. ويترتب على هذه الصيغة أن اللحظة تتغير اعتمادًا على الحمل وفقًا لقانون الجيب (الشكل 1 ، ج).
لا توجد زاوية تحميل θ = 0 ، أي الجهد و emf في المرحلة. هذا يعني أن مجال الجزء الثابت والحقل الدوار يتطابقان في الاتجاه ، أي أن الزاوية المكانية بينهما تساوي صفرًا.
أرز. 1.الخصائص (أ ، ب) ومخطط متجه (6) لمحرك متزامن: I - تيار الجزء الثابت ؛ r1 - المقاومة النشطة لفائف الجزء الثابت ؛ x1 - المقاومة الاستقرائية الناتجة عن تيار التسرب وتيار المحرك
مع زيادة الحمل ، يزداد عزم الدوران ويصل إلى قيمة قصوى حرجة عند θ = 80 درجة (منحنى 1) ، والتي يستطيع المحرك إنشاؤها عند جهد شبكي معين وتيار مجال.
عادةً ما تكون الزاوية الاسمية θ رقم (25 ≈ 30) ° ، وهي أقل بثلاث مرات من القيمة الحرجة ، وبالتالي فإن سعة التحميل الزائد للمحرك هي Mmax / Mnom = 1.5 + 3. تنطبق القيمة الأكبر على المحركات ذات الأقطاب الواضحة الضمنية من الدوار ، والأصغر - مع وضوحها. في الحالة الثانية ، تتميز الخاصية (المنحنى 2) بلحظة حرجة عند θ = 65 درجة ، والتي تنتج عن تأثير عزم الدوران التفاعلي.
من أجل عدم مزامنة المحرك عند التحميل الزائد أو تقليل جهد التيار الكهربائي ، من الممكن زيادة تيار الإثارة مؤقتًا ، أي استخدام الوضع القسري.
مع الدوران المنتظم ، لا يؤثر ملف البدء على تشغيل المحرك. عندما يتغير الحمل ، تتغير الزاوية ، مصحوبة بزيادة أو نقصان في السرعة. ثم تبدأ لفائف البداية في لعب دور الاستقرار. يعمل عزم الدوران غير المتزامن الناشئ فيه على تخفيف التقلبات في سرعة الدوار.
يتميز المحرك المتزامن بالخصائص الأولية التالية:
- Az * n = AzNS // Aznom - مضاعف تيار البدء المتدفق عبر الجزء الثابت في اللحظة الأولى من البدء ؛
- M * n = Mn / Mnom - مضاعف عزم الدوران الذي يعتمد على عدد قضبان ملف البداية ومقاومتها النشطة ؛
- M * in = MVh / Mnom - مجموعة عزم الإدخال التي طورها المحرك في الوضع غير المتزامن قبل أن يتم سحبها إلى التزامن عند الانزلاق s = 0.05 ؛
- M * max = Mmax / Mnoy - مجموعة أقصى عزم دوران في الوضع المتزامن للمحرك ؛
- U * n = Un • 100 / U1 - أدنى جهد للجزء الثابت مسموح به عند بدء التشغيل ،٪.
يتم استخدام محرك كهربائي متزامن في التركيبات التي لا تتطلب بدء التشغيل المتكرر والتحكم في السرعة ، على سبيل المثال للمراوح والمضخات والضواغط. يتمتع المحرك الكهربائي المتزامن بكفاءة أعلى من المحرك غير المتزامن ، ويمكن أن يعمل مع الإثارة المفرطة ، أي بزاوية سالبة φ ، بالتالي تعويض القوة الاستقرائية مستخدمين آخرين.
على الرغم من أن المحرك المتزامن أكثر تعقيدًا في التصميم ، ويتطلب مصدر تيار مباشر ، ولديه حلقات انزلاق ، فقد وجد أنه أكثر فعالية من حيث التكلفة من المحرك التعريفي ، خاصةً لقيادة الآليات القوية.