Отличительная особенность синхронных реактивных двигателей (СРД) — отсутствие у них возбуждения со стороны ротора. Основной магнитный поток в этом двигателе создается исключительно за счет МДС обмотки статора. В двух- и в трехфазных СРД эта МДС является вращающейся.
Для выяснения принципа действия СРД обратимся к выражению электромагнитного момента явнополюсной синхронной машины [см. (21.10)], из которого следует, что если отключить обмотку возбуждения (
=0), то основная составляющая момента становится равной нулю и на ротор машины продолжает действовать лишь реактивная составляющая момента [см. (21.12)]
Принцип действия СРД заключается в следующем. При включении обмотки статора в сеть возникает вращающееся магнитное
Рис.23.4. Принцип действия синхронного реактивного двигателя
поле. Как только ось этого поля 
займет положение в пространстве расточки статора, при котором она будет смещена относительно продольной оси невозбужденных полюсов ротора 
на угол 
в сторону вращения (рис. 23.4, а), между полюсами этого поля и выступающими полюсами невозбужденного ротора возникнет реактивная сила магнитного притяжения полюса ротора к полюсу вращающегося поля статора 
смещен относительно продольной оси ротора также на угол 
,поэтому сила 
имеет две составляющие: нормальную 
, направленную по продольной оси ротора, и тангенциальную 
, направленную перпендикулярно продольной оси полюсов ротора. Совокупность тангенциальных составляющих реактивных сил 
на всех полюсах невозбужденного ротора создаст вращающий реактивный момент 
. С ростом механической нагрузки на вал СРД угол 
увеличивается и момент Мр растет. Однако при значении угла 
= 90° реактивный момент Мр = 0. Такая зависимость момента Мр от угла 
является принципиальной для реактивного момента, отличающей его от основной составляющей электромагнитного момента 
синхронного двигателя с возбужденным ротором (см. рис. 22.2, график 1), который при 
= 90° реактивные силы магнитного притяжения 
, действующие на каждый полюс невозбужденного ротора, взаимно уравновешиваются и реактивный момент 
. Максимальноезначение реактивного момента 
наступает при значении угла 
= 45°. Поэтому зависимость реактивного момента Мр от угла 
(23.1)
Графически эта зависимость представлена кривой 2 на рис.22.2. Непременное условие создания реактивного момента Мр - явнополюсная конструкция ротора, так как только в этом случае 
.
Мощность СРД и развиваемый им момент меньше, чем у синхронного двигателя с возбужденными полюсами ротора. Объясняется это тем, что у СРД из-за отсутствия магнитного потока ротора ) ЭДС Е0 = 0, поэтому основная составляющая электромагнитного момента
= 0 [см. (21.11)] и электромагнитный момент СРД определяется лишь реактивной составляющей (
Рис. 23.5. Конструкция роторов синхронного реактивного двигателя
К недостаткам СРД следует также отнести невысокие значения коэффициента мощности и КПД. Объясняется это значительным намагничивающим током статора, так как возбуждение СРД происходит за счет магнитного поля статора.
В СРД применяют асинхронный пуск. Для этого ротор снабжают короткозамкнутой пусковой клеткой. На рис. 23.5, а показами традиционная конструкция ротора СРД, отличающаяся от ротора асинхронного двигателя лишь наличием впадин, обеспечивающих ротору явнополюсную конструкцию. Чем больше эти впадины, тем больше отношение 
, а следовательно, и реактивный момент Мр. Однако с увеличением впадин растет средняя величина воздушного зазора, что ведет к повышению намагничивающего тока статора, а следовательно, к снижению энергетических показателей двигателя — коэффициента мощности и КПД. Кроме того, с увеличением впадин сокращаются размеры пусковой клетки, что ведет к уменьшению асинхронного момента, т. е. к уменьшению пускового момента и момента входа в синхронизм.
Наилучшие результаты дает следующее соотношение размеров ротора:
и 
.
В этом случае удается добиться отношения 
2.
Более совершенна секционированная конструкция ротора СРД, представляющая собой цилиндр, в котором стальные полосы 2 залиты алюминием 1(рис. 23.5
. За счет этого существенно возрастает момент Мртах при сохранении намагничивающего тока на допустимом уровне.На торцах секционированного ротора имеются отлитые из алюминия кольца, замыкающие алюминиевые прослойки ротора, образуя короткозамкнутую пусковую клетку.
Простота конструкции и высокая эксплуатационная надежность обеспечили СРД малой мощности широкое применение и устройствах автоматики для привода самопишущих приборов, и устройствах звуко- и видеозаписи и других установках, требующего строгого постоянства частоты вращения.
studfiles.net
В лабораторной практике, в быту и в маломощных механизмах применяют так называемые реактивные синхронные двигатели. От обычных классических машин они отличаются лишь конструкцией ротора. Ротор здесь не является магнитом или электромагнитом, хотя по форме напоминает собой полюсную систему. Принцип действия реактивного синхронного двигателя отличен от рассмотренного выше. Здесь работа двигателя основана, на свободной ориентации ротора таким образом, чтобы обеспечить магнитному потоку статора лучшую магнитную проводимость (рис. 6.4.1).
Действительно, если в какой-то момент времени максимальный магнитный поток будет в фазе А - X, то ротор займет положение вдоль потока ФА. Через 1/3 периода максимальным будет поток в фазе В - У. Тогда ротор развернется вдоль потока ФВ. Еще через 1/3 периода произойдет ориентация ротора вдоль потока. ФС. Так непрерывно и синхронно ротор будет вращаться с вращающимся магнитным полем статора. В школьной практике иногда, при отсутствии специальных синхронных двигателей, возникает необходимость в синхронной передаче. Эту проблему можно решить с помощью обычного асинхронного двигателя, если придать ротору следующую геометрическую форму (рис. 6.4.2).
Этот тип двигателя является машиной постоянного тока, хотя принцип действия его напоминает синхронный реактивный двигатель. Как видно из рис. 6.5.1, статор двигателя имеет шесть пар выступающих полюсов.
Каждые две катушки, расположенные на противоположных полюсах статора, образуют обмотку управления, включаемую, в сеть постоянного тока. Ротор - двухполюсный. Если подключить к источнику постоянного тока катушки полюсов 1 - 1', то ротор расположится вдоль этих полюсов. Если задействовать катушки полюсов 2 - 2', а ка-тушки полюсов 1 - 1' обесточить, то ротор повернется и займет положение вдоль полю-сов 2 - 2'. Такой же поворот ротора произойдет, если включить в сеть катушки полюсов 3 - 3'. Так, шагами, ротор будет "следовать" за своей обмоткой управления. Преимуществом шаговых двигателей является то, что в них совершенно отсутствует "самоход". Они поворачиваются и строго фиксируются с шагом, пропорциональ-ным числу полюсов на статоре. Это качество делает его незаменимым в особо точных механизмах (для привода часов, механизмов подачи ядерного топлива в реакторах, в станках с ЧПУ и т.д.). Управление шаговыми двигателями ведется с применением различных электронных устройств (триггеров Шмидта и др.).
Два неподвижных полюса N и S создают магнитный поток. В пространстве между полюсами помещается стальной сердечник в виде цилиндра (рис. 7.1.1).
На наружной поверхности цилиндра помещен виток медной проволоки abcd, изолированный от сердечника. Концы его присоединены к двум кольцам, на которые наложены щетки 1 и 2. К щеткам подключена нагрузка zн. Если вращать сердечник с частотой n в указанном на рисунке направлении, то виток abcd, вращаясь, будет пересекать магнитные силовые линии, на концах его будет наводиться ЭДС. И если к витку подключена нагрузка zн, то потечет и ток. Направление тока определится правилом "правой руки". Из рисунка видно, что направление тока будет от точек b к а и от d к с. Соответственно во внешней цепи ток течет от щетки 1 к щетке 2. Щетку 1, от которой отводится ток во внешнюю цепь, обозначим (+), а щетку 2, через которую ток возвращается в машину обозначим (-). При повороте витка на 180° проводники аb и cd меняются местами, изменяется знак потенциала на щетках 1 и 2 и изменится на обратное направление ток во внешней цепи. Таким образом, во внешней цепи течет переменный синусоидальный ток (рис. 7.1.2).
Чтобы выпрямить переменный ток, необходимо в машине применить коллектор (рис. 7.1.3).
В простейшем случае это два полукольца и к ним припаиваются концы витков abcd. Полукольца изолирования друг от друга и от вала. При вращении в витке abcd в нем попрежнему возникает переменная ЭДС, но под каждой щеткой будет ЭДС только одного знака: верхняя щетка будет иметь всегда (+), а нижняя - всегда (-). Кривая тока во внешней цепи будет иметь другую форму (рис. 7.1.4).
Из графика видно, что нижняя полуволна заменена верхней. Если применить не один виток, а два и присоединить их концы к коллекторным пластинам, которых теперь 4, то кривая выпрямленного тока будет иной. При наличии нескольких витков кривая выпрямленного напряжения будет более сглаженной (рис. 7.1.5).
Машина постоянного тока конструктивно состоит из неподвижной части - статора и вращающейся - ротора. Статор имеет станину, на внутренней поверхности которой крепятся магнитные полюсы с обмотками (рис. 7.1.6).
Рис. 7.16
Ротор машины чаще называется якорем. Он состоит из вала, цилиндрического сердечника, обмотки и коллектора (рис. 7.1.7).
Магнитные полюсы и сердечник якоря набираются из отдельных листов электротехнической стали. Листы покрываются изолированной бумагой или лаком для уменьшения потерь на гистерезис и вихревые токи. Коллектор набирают из медных пластин, имеющих сложную форму (рис. 7.1.8). Пластины друг от друга изолированы специальной теплостойкой прокладкой. Такая же изоляция имеется между коллектором и валом двигателя. Набор коллекторных пластин образует, цилиндр-коллектор.
Рис. 7.1.8
К внешней поверхности коллектора прилегают токосъемные щетки, которые выполнены из спрессованного медного и угольного порошка. Щетка помещается в металлическую обойму и прижимается к коллектору пружинами (рис. 7.1.9).
studfiles.net
Содержание статьи
Из всех типов синхронных двигателей малой мощности реактивный двигатель является самым распространенным. Он применяется в системах синхронной связи, в установках звукового кино, звукозаписывающих аппаратах (магнитофоны), в лентопротяжных механизмах магнитной памяти вычислительных устройств, в медицинской и бытовой аппаратуре — как приводной двигатель. Двигатель прост по конструкции и дешев.
Синхронный реактивный двигатель мало отличается от асинхронного с коротко-замкнутым ротором. На статоре имеются две обмотки, последовательно с одной из которых включен конденсатор (рис. 12-5) для получения вращающегося магнитного потока. Ротор — с короткозамкнутой обмоткой, но имеет на окружности осевые вырезы (рис. 12-12), благодаря чему образуются выступы, без которых двигатель в синхронном режиме работать не может. Принцип работы двигателя объясняется на рис. 12-13.
Рис. 12-11. Однофазный асинхронный двигатель с встроенным пусковым сопротивлением.
Четырехполюсный поток заменен условно полюсами магнитов. Если между ними поместить ротор в виде цилиндра, то он будет находиться в покое при любом положении.
Однако в том случае, когда он имеет выступы по числу полюсов, он будет в равновесии только в двух положениях: когда угол между осями полюсов и осями выступов равен нулю (ϴ = 0) или когда этот угол равен 90 эл. град (рис. 12-13, а и 12-13, б). Однако в последнем случае равновесие неустойчивое. При малейшем отклонении от него ротор возвращается в положение, соответствующее углу ϴ = 0, при котором магнитное сопротивление наименьшее. Если полюсы (поток) начнут вращаться (рис. 12-13, в) и появляется угол рассогласования 8, то ротор всегда будет вращаться синхронно с потоком (с полюсами), так как будет существовать усилие, стремящееся уме
ньшить угол ϴ.
Рис. 12-12. Ротор однофазного синхронного реактивного двигателя.
Для того чтобы получилось указанное положение, ротор должен быть предварительно приведен во вращение со скоростью, близкой к синхронной. Поэтому ротор снабжен короткозамкнутой обмоткой и в начале двигатель работает, как асинхронный, а затем ротор втягивается в синхронизм. Ток в обмотке ротора становится равным нулю и двигатель вращается за счет реактивного момента между вращающимся потоком и выступами ротора. Эти двигатели в однофазном исполнении строятся на мощность до двух десятков ватт при п1 = 1 000 ÷ 1 500 об/мин. Недостатки этих двигателей — большой вес на единицу мощности, низкие к. п. д. и cos φ.
Рис. 12-13. Принцип работы однофазного синхронного реактивного двигателя.
Этот двигатель имеет обычную двухфазную обмотку и ферромагнитный ротор в виде полого, или сплошного массивного цилиндра. Так как вращающийся магнитный поток замыкается через ферромагнитный ротор, то внутренний статор подобно показанному на рис. 12-6, отсутствует. Вращающийся поток наводит в поверхности ротора вихревые токи, которые совместно с потоком создают вращающий момент. Активное сопротивление ротора велико (r2 > х2), что обеспечивает большой пусковой момент, устойчивость работы двигателя на всем диапазоне работы и отсутствие самохода. Механические и регулировочные характеристики (рис 12-9 и 12-10) близки к прямолинейным и тем ближе, чем больше частота питающей сети. Скорость двигателя широко регулируется, а конструкция проста и надежна в эксплуатации. Недостаток двигателя — малые к. п. д. и cos φ. Двигатели широко применяются в схемах автоматики при мощности 5—300 вт и являются конденсаторными двигателями.
В тех устройствах, где стремятся увеличить момент инерции вращающихся частей (магнитофоны, гироскопы), указанные двигатели применяются в обращенном исполнении, когда обмотка статора помещается неподвижно на цилиндре, подобном показанному на рис. 12-7, а ротор в виде стального полого цилиндра вращается вокруг статора.
Для пуска такого двигателя требовалось включение конденсатора, который даже при мощностях двигателя 50—200 вт должен иметь емкость 20—30 мкф. Размеры этого конденсатора обычно превышают размеры двигателя, что совершенно исключает их применение для многих схем автоматики.
Двигатель данного типа работает без конденсатора (рис. 12- 11) и устроен следующим образом. Статор двигателя, подобно показанному на рис. 10-31, имеет две обмотки. Рабочая обмотка 1 занимает дне трети пазов статора, имеет большое; число витков и обладает большим индуктивным сопротивлением. Пусковая обмотка 2 лежит в оставшейся части пазов и при малом числе витков имеет большое активное сопротивление по сравнению с индуктивным. Таким образом, по обмоткам, смещенным на 90 эл. град, протекают два тока, сдвинутые по фазе почти на четверть периода и образуют вращающийся магнитный поток, увлекающий ротор 3. Эти двигатели выгодно отличаются от трехфазных с пусковой емкостью по своим пусковым характеристикам и строятся при р = 1—2 на мощности 18—600 вт в закрытом обдуваемом исполнении.
Указанные выше недостатки реактивных синхронных двигателей заставляют при малых мощностях (3—20 вт) применять гистерезисные синхронные двигатели. Двигатель имеет трехфазную или однофазную (рабочую и пусковую) обмотку статора и массивный (или шихтованный) ферромагнитный ротор.
Однако если для электрических машин обычно применяется сталь с узкой петлей гистерезиса, то для ротора гистерезисного двигателя применяется магнитно-твердый материал — викеллой с широкой петлей гистерезиса. Для удешевления ротор делается сборным (рис. 12-14) и состоит из втулки 1, сидящей на валу 2, и наружного цилиндра 3 из магнитно-твердого материала.
Рис. 12-14. Ротор синхронного гистерезисного двигателя.
Если представить, что ротор помещен во вращающийся магнитный поток, который на рис: 12-15 заменен двумя полюсами то в его наружном цилиндре элементарные магнитики вследствие молекулярного трения не смогут мгновенно поворачиваться вслед за осью вращающегося потока. На эти магнитики будут действовать тангенциальные силы FT и создавать гистерезисный момент Мг.
Рис. 12-15. Принцип работы синхронного гистерезисного двигателя.
Ротор будет увлекаться с синхронной скоростью вслед за потоком. Между осью вращающегося потока и осью элементарных магнитиков образуется угол рассогласования ϴ, который зависит только от коэрцитивной силы материала.
При пуске двигателя результирующий момент состоит из суммы: гистерезисного момента и момента, создаваемого вихревыми токами Мв. Поэтому пусковой момент значителен. В нормальном режиме двигатель вращается синхронно за счет гистерезисного момента, так как при синхронной скорости вихревые токи в роторе отсутствуют.
Статья на тему Синхронный реактивный двигатель
znaesh-kak.com
Cтраница 1
Реактивные синхронные двигатели не имеют обмотки возбуждения или постоянного магнита на роторе: ротор выполняют с секционированным магнитопроводом, обладающим различным магнитным сопротивлением в различных направлениях. [1]
Реактивный синхронный двигатель имеет явнополюсный ротор 5ез обмотки возбуждения и достоянных магнитов. Сердечник ротора шполняется из магнитомягкой, обычно листовой стали. Реактивные синхрон-ше двигатели изготовляются трехфазными и однофазными. Обмот-са переменного тока - трехфазная или однофазная - размещается ja статоре обычной конструкции. Реактивный двигатель возбуждается со стороны статора за счет реактивной составляющей тока, тоступающего из сети. [2]
Реактивные синхронные двигатели имеют, в отличие от обычных синхронных двигателей, ротор с явными полюсами без обмотки возбужения. [4]
Реактивный синхронный двигатель не имеет обмотки возбуждения. [5]
Реактивный синхронный двигатель будет работать и от сети однофазного тока, если его ротор предварительно раскрутить. [6]
Реактивные синхронные двигатели проверяют на соответствие табличного статического момента устойчивости реактивного момента, создаваемого явно выраженными полюсами ротора с полем статора и максимального динамического момента. [7]
Реактивные синхронные двигатели имеют в отличие от обычных синхронных двигателей ротор с явными полюсами без обмотки возбуждения. Синхронный двигатель обычного исполнения при выключенной обмотке возбуждения также может работать в качестве реактивного. При этом cos ф и КПД такого двигателя будут значительно ниже, чем при нормальной работе. [9]
Реактивные синхронные двигатели имеют явнотюлюс-ный ротор, не имеющий обмотки возбуждения. [11]
Реактивный синхронный двигатель не имеет обмотки возбуждения. Ротор реактивной машины выполняется с явновыражен-ными полюсами. Возбуждение машины происходит вследствие намагничивания ротора вращающимся магнитным полем статора. При этом ротор стремится занять по отношению к статору такое положение, при котором его магнитное сопротивление было бы наименьшим. Так как поле статора вращается с синхронной скоростью, то начинает вращаться с той же скоростью и ротор, втягиваясь в синхронизм. [12]
Реактивный синхронный двигатель имеет обычный статор с обмоткой и ротор с явновыраженными полюсами, но без обмотки возбуждения и без постоянных магнитов. В этих условиях машина возбуждается не со стороны ротора, как обычно, а со стороны статора за счет реактивной составляющей тока, поступающего из сети в обмотку статора; эта составляющая создает продольный магнитный поток, который и является потоком возбуждения двигателя. [14]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru
реактивный синхронный двигатель — реактивный двигатель Синхронный двигатель, вращающий момент которого обусловлен неравенством магнитных проводимостей по поперечной и продольной осям ротора, не имеющего обмоток возбуждения или постоянных магнитов. [ГОСТ 27471 87] Тематики машины… … Справочник технического переводчика
реактивный синхронный двигатель — Синхронный двигатель, вращающий момент которого создается благодаря неравенству магнитных проводимостей продольной и поперечной осей индуктора … Политехнический терминологический толковый словарь
РЕАКТИВНЫЙ СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — явнополюсный синхронный электродвигатель без обмотки возбуждения. Магнитный поток создаётся реактивным током статора, потребляемым из сети, а вращающий момент вследствие различия магнитных проводимостей ротора по продольной и поперечной осям… … Большой энциклопедический политехнический словарь
реактивный синхронный двигатель с разным числом полюсов (на роторе и статоре) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN subsynchronous reluctance motor … Справочник технического переводчика
двигатель с электромагнитной редукцией — Реактивный синхронный двигатель с равномерно распределенными открытыми пазами на статоре и роторе, у которого частота вращения ротора зависит от разности числа пазов статора и ротора. [ГОСТ 27471 87] Тематики машины электрические вращающиеся в… … Справочник технического переводчика
Электрический двигатель — Основная статья: Электрическая машина Электродвигатели разной мощности (750 Вт, 25 Вт, к CD плееру, к игрушке, к дисководу). Батарейка «Крона» дана для сравнения Электрический двигатель … Википедия
Трёхфазный двигатель — Трёхфазный синхронный двигатель Трёхфазный двигатель электродвигатель, который конструктивно предназначен для питания от трехфазной сети переменного тока. Представляет собой машину переменного тока, состоящую из статора с тремя обмотками,… … Википедия
Линейный двигатель — Лабораторный синхронный линейный двигатель. На заднем плане статор ряд индукционных катушек, на переднем плане подвижный вторичный элемент, содержащий постоянный магнит … Википедия
Гистерезисный двигатель — Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью. Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетн … Википедия
Синхронная машина — … Википедия
Бесколлекторный электродвигатель — Принцип работы трёхфазного вентильного двигателя Вентильный электродвигатель это синхронный двигатель, основанный на принципе частотного регулирования с самосинхронизацией, суть которого заключается в управлении вектором магнитного поля… … Википедия
translate.academic.ru
явнополюсный синхронный электродвигатель без обмотки возбуждения. Магнитный поток создаётся реактивным током статора, потребляемым из сети, а вращающий момент - вследствие различия магнитных проводимостей ротора по продольной и поперечной осям полюсов. Запускается Р. с. д. методом асинхр. пуска за счёт токов, индуктируемых в массивном роторе двигателя вращающимся полем статора. Р. с. д. выполняют 1- и 3-фазными. Мощность Р. с. д. - обычно неск. Вт и редко превышает неск. сотен Вт. Благодаря простоте конструкции и отсутствию обмотки возбуждения, питаемой пост. током, Р. с. д. применяют в устройствах автоматики и телемеханики, в схемах синхронной связи, в аппаратуре звукозаписи, в радиолокации, в бытовых приборах, мед. аппаратуре и т. д.
Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.
реактивный синхронный двигатель — реактивный двигатель Синхронный двигатель, вращающий момент которого обусловлен неравенством магнитных проводимостей по поперечной и продольной осям ротора, не имеющего обмоток возбуждения или постоянных магнитов. [ГОСТ 27471 87] Тематики машины… … Справочник технического переводчика
реактивный синхронный двигатель — Синхронный двигатель, вращающий момент которого создается благодаря неравенству магнитных проводимостей продольной и поперечной осей индуктора … Политехнический терминологический толковый словарь
реактивный синхронный двигатель с разным числом полюсов (на роторе и статоре) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN subsynchronous reluctance motor … Справочник технического переводчика
двигатель с электромагнитной редукцией — Реактивный синхронный двигатель с равномерно распределенными открытыми пазами на статоре и роторе, у которого частота вращения ротора зависит от разности числа пазов статора и ротора. [ГОСТ 27471 87] Тематики машины электрические вращающиеся в… … Справочник технического переводчика
Электрический двигатель — Основная статья: Электрическая машина Электродвигатели разной мощности (750 Вт, 25 Вт, к CD плееру, к игрушке, к дисководу). Батарейка «Крона» дана для сравнения Электрический двигатель … Википедия
Трёхфазный двигатель — Трёхфазный синхронный двигатель Трёхфазный двигатель электродвигатель, который конструктивно предназначен для питания от трехфазной сети переменного тока. Представляет собой машину переменного тока, состоящую из статора с тремя обмотками,… … Википедия
Линейный двигатель — Лабораторный синхронный линейный двигатель. На заднем плане статор ряд индукционных катушек, на переднем плане подвижный вторичный элемент, содержащий постоянный магнит … Википедия
Гистерезисный двигатель — Для улучшения этой статьи желательно?: Викифицировать статью. Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетн … Википедия
Синхронная машина — … Википедия
Бесколлекторный электродвигатель — Принцип работы трёхфазного вентильного двигателя Вентильный электродвигатель это синхронный двигатель, основанный на принципе частотного регулирования с самосинхронизацией, суть которого заключается в управлении вектором магнитного поля… … Википедия
dic.academic.ru
Научно-исследовательская компания “ЭМАШ” специализируется на разработке энергоэффективных электрических двигателей и генераторов для производителей электрических машин. Основные электромашины, проектируемые компанией, - синхронные реактивные двигатели, высокоскоростные двигатели и многополюсные безредукторные высокомоментные двигатели.
В статье описываться синхронный реактивный двигатель без магнитов в конструкции и приводятся экспериментальные сравнения синхронного реактивного двигателя, разработанного компанией “ЭМАШ”, с другими двигателями (асинхронный, синхронный с магнитами в роторе и синхронный реактивный европейского производства).
Рис. 1 Синхронный реактивный двигатель класса энергоэффективности IE5, разработанный компанией “ЭМАШ”
Результаты экспериментального сравнения синхронного реактивного двигателя, разработанного компанией “ЭМАШ”, и двигателей других производителей приведены ниже.
Таблица 1. Характеристики 1500 Вт 3000 об/мин двигателей
| Тип двигателя | Асинхронный двигатель | Синхронный реактивный двигатель | Синхронный двигатель с магнитами в роторе | Синхронный реактивный двигатель |
| Страна производитель | Европейский союз | Европейский союз | Южная Корея | Россия (ЭМАШ) |
| Номинальное значение КПД, % | 84 | 87.9 | 89.3 | 90.7 |
| Класс энергоэффективности (в соответствии с новым стандартом IEC 60034-30-2) | IE3 | IE4 | IE5 | Намного выше IE5 |
| Вес, кг | 15.5 | 13 | 7.5 | 13 |
Стандарт IEC 60034-30-2 Rotating electrical machines – Part 30-2: Efficiency classes of variable speed AC motors (IE-code) устанавливает следующие уровни энергоэффективности для двигателей 1500 Вт 3000 об/мин: IE2=81.3%, IE3=84.2%, IE4=86.5%, IE5=88.9%. Номинальное значение КПД синхронного реактивного двигателя, разработанного компанией “ЭМАШ”, намного выше, чем номинальное значение КПД других двигателей, участвовавших в испытаниях, и существенно превышает уровень класса энергоэффективности IE5.
При насосной (вентиляторной) нагрузке (квадратичная зависимость момента от скорости) КПД синхронного реактивного двигателя компании “ЭМАШ” намного выше в широком диапазоне скоростей и моментов, что подтверждается экспериментальными данными, представленными на рис. 2, рис. 3 и в таблице 2.
Рис. 2
Рис. 3
Таблица 2. Экспериментальное сопоставление двигателей
| Тип двигателя | Асинхронный двигатель | Синхронный реактивный двигатель | Синхронный двигатель с магнитами в роторе | Синхронный реактивный двигатель |
| Страна производитель | Европейский союз | Европейский союз | Южная Корея | Россия (ЭМАШ) |
| Eff1,% (момент 100%, скорость 100%) | 84 | 87.9 | 89.3 | 90.7 |
| Eff2,% (момент 50%, скорость 75%) | 83.5 | 84.3 | 86.9 | 90.5 |
| Eff3,% (момент 25%, скорость 50%) | 75.4 | 79.1 | 78.5 | 90.2 |
В таблице 2 Eff1 - это КПД двигателя на номинальной скорости и номинальном моменте, Eff2 -это КПД на скорости, равной 75% от номинальной скорости и моменте равном 50% от номинального момента, Eff3 - это КПД на скорости равной, 50% от номинальной скорости, и моменте равном 25% от номинального момента.
КПД двигателей был измерен в соответствии со стандартом IEC 60034-2-3 Rotating electrical machines – Part 2-3: Specific test methods for determining losses and efficiency of converter-fed AC induction motors (Method 2-3-C: Input-output method). На рис. 4 изображена фотография экспериментальной установки.
Рис. 4
Ротор синхронного реактивного двигателя состоит из листов шихтованной стали (рис. 1), не содержит беличью клетку или магниты, что существенно упрощает технологию производства.
Синхронный реактивный двигатель класса энергоэффективности IE5 имеет меньшую себестоимость и меньший вес (на 2,5 кг, то есть на 20% легче), чем асинхронный двигатель класса энергоэффективности IE3. Также синхронный реактивный двигатель имеет существенно меньшую себестоимость, чем синхронный двигатель с магнитами в роторе, так как не содержит дорогих редкоземельных магнитов в конструкции.
Высокое значение КПД синхронного реактивного двигателя ЭМАШ достигается благодаря использованию уникальной геометрии ротора - оптимизированной формы магнитопроводящих путей и магнитных барьеров. Конструкция синхронного реактивного двигателя, разработанного компанией “ЭМАШ”, защищена патентом.
Синхронный реактивный двигатель может быть применен вместо асинхронного или синхронного двигателя с магнитами на роторе в приводах с регулируемой скоростью вращения, таких как насосы, вентиляторы, компрессоры, экструдеры, конвейеры, миксеры, электрический транспорт, лифты, краны, электроинструмент, бытовые приборы, сервоприводы, и в других типовых приложениях.
Компания “ЭМАШ” может разработать синхронные реактивные двигатели в различном корпусе (общепромышленный, взрывозащищенный или любой другой корпус, выбранный заказчиком) в широком диапазоне мощностей.
konstruktor.net
