Что такое синхронный электродвигатель?

Что такое синхронный двигатель?

Обзор синхронного двигателя

Синхронные двигатели не способны самостоятельно запускаться, что представляет собой уникальную проблему. Для понимания их методов запуска необходимо кратко ознакомиться с типами питания и компонентами двигателя, особенно ротором и статором.

Статор синхронных двигателей похож на статор индукционных двигателей, но отличие заключается в роторе, который у синхронных двигателей питается постоянным током.

 Прежде чем рассматривать, как запускаются синхронные двигатели, важно понять, почему они не могут запускаться самостоятельно. Когда трехфазное питание подается на статор, оно создает вращающийся магнитный поток с синхронной скоростью. Если ротор, питаемый постоянным током, действует как магнит с двумя выступающими полюсами, он испытывает трудности при попытке выровняться и вращаться вместе с этим быстро движущимся полем.

Ротор, будучи изначально неподвижным, не может соответствовать синхронной скорости магнитного поля. Он остается заблокированным из-за быстрого движения противоположных полюсов, что приводит к блокировке—это объясняет, почему синхронные двигатели не запускаются самостоятельно. Для запуска они сначала работают как индукционные двигатели без подачи постоянного тока на ротор, пока не достигнут достаточной скорости для захвата, или «затягивания», что будет рассмотрено далее.

Другой метод запуска синхронных двигателей—использование внешнего двигателя. В этом методе ротор синхронного двигателя вращается внешним двигателем, и когда скорость ротора достигает близкой к синхронной, включается постоянное поле, и происходит захват. При этом методе начальный момент силы очень мал, и он не является популярным.

Процесс запуска

Синхронные двигатели не способны самостоятельно запускаться; они сначала работают как индукционные двигатели или используют внешний двигатель, чтобы достичь скорости, близкой к синхронной, перед активацией постоянного поля.

Принцип работы синхронного двигателя

Принцип работы заключается в том, что ротор, питаемый постоянным током, создает магнитное поле, которое синхронизируется с вращающимся полем статора, чтобы достичь синхронной скорости.

Торможение синхронных двигателей

Три распространенных типа торможения—регенеративное, динамическое и обратное включение. Однако только динамическое торможение подходит для синхронных двигателей—обратное включение теоретически возможно, но непрактично из-за потенциальных серьезных нарушений. При динамическом торможении двигатель отключается от источника питания и подключается к трехфазному резистору, превращаясь в синхронный генератор, который безопасно рассеивает энергию через резисторы.

Метод захвата

Правильное время включения постоянного поля критически важно для минимизации разницы скоростей и обеспечения плавного ускорения до синхронной скорости.