Mūsdienu sinhronie reaktīvie dzinēji

Sinhronā reaktīvā dzinēja darbības princips

Sinhronos reaktīvajos motoros rotora griezes momenta radīšanas princips nedaudz atšķiras no asinhronajiem un tradicionālajiem sinhronajiem motoriem. Šeit izšķirošā loma tiek piešķirta pašam rotora kodolam.

Reaktīvā sinhronā motora rotoram nav tinumu, pat uz tā nav īssavienojuma tinuma. Tā vietā rotora serde tiek padarīta par ļoti neviendabīgu magnētisko vadītspēju: magnētiskā vadītspēja gar rotoru atšķiras no magnētiskās vadītspējas visā. Pateicoties šai neparastajai pieejai, nav nepieciešami gan rotora tinumi, gan pastāvīgie magnēti.

Runājot par statoru, sinhronā motora strūklas statora tinumu var koncentrēt vai sadalīt, kamēr statora serde un korpuss paliek normāli. Visa īpašība ir ļoti neviendabīgā rotora kodolā.

Sinhroniem reaktīvajiem motoriem ir raksturīgi trīs galvenie rotoru veidi: šķērseniski stratificēts rotors, rotors ar atšķirīgiem poliem un aksiāli stratificēts rotors.

Procesa fizika ir šāda. Statora tinumiem tiek piegādāta maiņstrāva, kas ap rotoru rada rotējošu magnētisko lauku, kas ir maksimālais gaisa spraugā starp statoru un rotoru. Rotācijas moments tiek iegūts sakarā ar to, ka rotors mēģina visu laiku griezties tā, lai statora ģenerētās magnētiskās plūsmas magnētiskā pretestība būtu minimāla.

Maksimālais griezes moments ir tieši proporcionāls starpībai starp garenisko un šķērsenisko induktivitāti, un jo lielāka šī atšķirība, jo lielāks rotora griezes moments.

Lai saprastu šo principu, mēs pievēršamies skaitlim. Anizotropam objektam 1 ir atšķirīga magnētiskā vadītspēja gar asīm a un b. Šajā gadījumā izotropiskajam objektam 2 ir vienāda magnētiskā vadītspēja visos virzienos. Objektam 1 pielietotais magnētiskais lauks rada griešanās momentu, kad leņķis starp asi b un magnētiskās indukcijas B līnijām nav vienāds ar nulli. Ja pastāv leņķis, kas nav nulle, objekts 1 izkropļos izmantoto magnētisko lauku B, un kropļojuma virziens sakrīt ar objekta 1 asi a.

Statora tinuma sinhronā strūklas motorā izveidotais sinusoidālais magnētiskais lauks griežas ar noteiktu sinhrono leņķa frekvenci, un tāpēc vienmēr būs griešanās moments, kam ir tendence atgriezt sistēmu stāvoklī ar viszemāko kopējo potenciālo enerģiju.

Tas ir, rotācijas moments vienmēr centīsies samazināt statora magnētiskā lauka kropļojumus ass virzienā, samazinot leņķi starp indukcijas līnijām B un b asi. Tātad, ja motora vadība ir vērsta uz šī leņķa noturības saglabāšanu, tad no elektromagnētiskā vienmēr tiek iegūta mehāniskā enerģija.

Tādējādi statora tinuma strāva nodrošina magnetizāciju ar griezes momenta esamību, kura mērķis ir novērst lauka kropļojumus, un, kontrolējot pašreizējo fāzi atbilstoši rotora stāvoklim rotējošajā koordinātu sistēmā (atbilstoši kropļojuma leņķa vērtībai), tiek iegūta sinhronā strūklas motora griezes momenta kontrole.

Sinhronie reaktīvie motori šodien

Pasaules vadošie elektromotoru ražotāji šodien izrāda īpašu interesi par sinhroniem reaktīviem motoriem, lai gan pirmās versijas tika patentētas 19. gadsimta beigās. Fakts ir tāds, ka sinhrono reaktīvo motoru efektivitāte principā ievērojami pārsniedz Populāru indukcijas motoru efektivitātenemaz nerunājot par jaudas blīvumu.

Rotorā nav enerģijas zudumu, bet parasti rotors veido apmēram 30 procentus no zaudējumiem. Tas palielina elektromotora kalpošanas laiku - samazina kaitīgo siltumu. Sinhronā reaktīvā motora masa un tā izmēri ir par 20% mazāki nekā asinhronā tāda paša jauda.

Atjaunotā interese par sinhronajiem reaktīvajiem motoriem mūsdienās galvenokārt ir saistīta ar plašajām mūsdienu datormodelēšanas iespējām, kas ļauj atrast visefektīvākās rotora un statora konstrukcijas versijas - zinātniskie pētījumi ir produktīvāki, un sinhrono reaktīvo motoru moderno versiju efektivitāte tajā laikā jau ir 98%, tajā laikā asinhronām versijām efektivitāte parasti nepārsniedz 90%.

Mūsdienās sinhronos reaktīvos dzinējus izgatavo uz asinhrono dzinēju pamata, un ar vienādiem izmēriem un montāžas izmēriem tiek iegūta lielāka efektivitāte, tiek sasniegta lielāka īpatnējā jauda.

Priekšrocības un trūkumi

Izgatavots no plānas lokšņu elektriskā tērauda, ​​strūklas sinhronā motora rotoram ir vienkārša un uzticama konstrukcija bez īssavienojuma tinuma un bez magnētiem, tāpēc rotorā tiek novērstas strāvas, kas izraisa kaitīgu sildīšanu - tiek palielināts kalpošanas laiks, un magnētu neesamība samazina izstrādājuma izmaksas, ieskaitot samazinātu uzturēšanas izmaksu samazināšanu. .

Sakarā ar rotora salīdzinošo vieglumu, tā paša inerces moments ir mazs, tāpēc motors ātrāk sasniedz nominālo ātrumu, kas noved pie enerģijas ietaupījumiem.

Frekvences pārveidotājs kā ātruma kontrolieris padara motora vadību ļoti elastīgu, izmantojot plašu darbības ātrumu diapazonu. Runājot par trūkumiem, tas ir tikai viens: nepieciešamība pēc frekvences pārveidotāja.

Frekvences pārveidotāja izmantošana ar aktīvu jaudas koeficienta korekciju ļauj sasniegt sistēmas maksimālo jaudas koeficientu, kas ir ļoti svarīgi jebkurā mūsdienu ražošanā.