تعتبر المحركات الكهربائية من أهم مكونات معظم الأجهزة التي يستخدمها الإنسان كل يوم. أحد أنواع الآلات الكهربائية لتدوير جسم العمل هو محرك كهربائي متزامن. سننظر في ميزات الجهاز ومبدأ تشغيل المحرك المتزامن بشكل أكبر.
جهاز
من الناحية الهيكلية ، أي وحدة متزامنة هي الجزء الثابت والدوار مجتمعين في مبيت واحد. يتم لف لف الجزء الثابت في فتحات دائرة مغناطيسية ثابتة ، مجمعة من مادة مغناطيسية حديدية. يمكن أن يشتمل الهيكل الدوار على لف مركب على إطار فولاذي أو مغناطيس دائم مركب على عمود. تتمثل مهمة كل من الأول والثاني في إنشاء تدفق مغناطيسي يتفاعل مع المجال الكهرومغناطيسي للجزء الثابت.
مبدأ التشغيل
استنادًا إلى البند 53 من GOST 27471-87 ، يشير مفهوم المحرك المتزامن إلى وجود آلة بدون تلامس تعمل على التيار المتردد. حيث ، في الحالة المستقرة ، لا تعتمد نسبة سرعة الدوار إلى التردد الحالي في ملفات المحرك على حجم الحمل عند التشغيل المقنن.
من الناحية العملية ، يبدو الأمر كما يلي:
- يتم تطبيق جهد ثلاثي الطور على لفات الجزء الثابت ، وتسمى أيضًا المحرك ؛
- مع زيادة اتساع الجيب في مرحلة واحدة ، سيزداد التيار والمجال الكهرومغناطيسي المتكون حول الملف بشكل متناسب ؛
- في ضوء حقيقة أن الجيب يزداد في جميع الأطوار الثلاثة للمحرك بالتناوب ، فإن ذروة المجال الكهرومغناطيسي الأقصى ستنتقل من ملف إلى آخر في اتجاه عقارب الساعة ؛
- ينجذب المجال المغناطيسي للعضو الدوار (المحرِّض) بالتناوب بواسطة أقطابه إلى الإشارة المعاكسة لمتجه المجال الثابت.
نتيجة لهذا التفاعل ، يحدث دوران انتقالي لمحور المحرك المتزامن حول محوره. نظرًا لأن خطوط الطاقة المكونة من مصدر مستقل موجودة باستمرار في المحرِّض ، فإن تردد دورانها يتوافق تمامًا مع تردد الجهد المقدم لملفات المحرك. يحدث التزامن في المحرك.
أنواع المحركات المتزامنة
بشكل عام ، تنقسم المحركات المتزامنة إلى عدة فئات ، اعتمادًا على ميزات التصميم الخاصة بها.
لذلك ، للحصول على تدفق الإثارة ، استخدم:
- لف الدوار - لضمان التفاعل الكهرومغناطيسي ، يتم توفير الطاقة للملف من مصدر طرف ثالث ؛
- الدوار المغناطيسي - يتم إنشاء المجال المغناطيسي الإضافي للعضو الدوار بواسطة مغناطيس دائم مثبت عليه ؛
- الدوار النفاث - شكل الدائرة المغناطيسية للمحث مصنوع بطريقة تنكسر خطوط قوة المحرك للحصول على دوران متزامن.
اعتمادًا على تصميم الدوار ، يتم تمييز قطب بارز ومحرك متزامن للقطب الضمني.
وفقًا لوضع التشغيل ، يمكن استخدامها كمحرك كهربائي أو مولد أو معوض متزامن.
أوضاع التشغيل
من الناحية العملية ، يمكن استخدام كل آلة كهربائية في أوضاع تشغيل مختلفة:
- وضع المحرك - تعمل الوحدة على مبدأ تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. يتم تطبيق الجهد على أسلاك المحرك وتحويلها إلى قوة دورانية على الدوار.
- وضع المولد - في هذه الحالة ، يدور عمود المحرك بسبب التوربين أو أي جسم آخر ، ويتم إزالة الجهد المتولد من أسلاك المحرك.
- المعوض المتزامن - المحرك الكهربائي متصل بشبكة التوزيع بسرعة الخمول. هذا يزيد من عامل القدرة للنظام بسبب استهلاك الطاقة التفاعلية.
ملاحظة. مزيد من التفاصيل الأخرى حول محرك متزامن، وأيضًا حول كيفية اختلافه عن المحرك التعريفي ، شاهد الفيديو: