Modern senkron jet motorları

Senkron jet motorunun çalışma prensibi

Senkron jet motorlarında, rotor torku oluşturma prensibi asenkron ve geleneksel senkron motorlardan biraz farklıdır. Burada belirleyici rol rotor çekirdeğinin kendisine atanır.

Bir jet senkron motorun rotorunda sargılar yoktur, hatta kısa devre sargısı yoktur. Bunun yerine, rotor çekirdeği manyetik iletkenlikte oldukça heterojen hale getirilir: rotor boyunca manyetik iletkenlik, üzerindeki manyetik iletkenlikten farklıdır. Bu olağandışı yaklaşım sayesinde, hem rotor sargılarına hem de sabit mıknatıslara gerek yoktur.

Stator için, jet senkron motorunun stator sargısı konsantre edilebilir veya dağıtılabilir, stator çekirdeği ve muhafazası normal kalır. Tüm özellik rotorun oldukça heterojen çekirdeğinde.

 

Üç ana rotor tipi senkron jet motorlarının karakteristiğidir: enine tabakalı rotor, farklı kutuplara sahip rotor ve eksenel tabakalı rotor.

Sürecin fiziği aşağıdaki gibidir. Stator sargılarına alternatif akım verilir ve rotor etrafında rotor ile rotor arasındaki hava boşluğunda maksimum olan döner bir manyetik alan oluşturur. Dönme momenti, rotorun sürekli dönmeye çalışması nedeniyle elde edilir, böylece stator tarafından üretilen manyetik akı için manyetik direnç minimum olur.

Maksimum tork, uzunlamasına ve enine endüktanslar arasındaki farkla doğru orantılıdır ve bu fark büyüdükçe rotorun torku da artar.

Bu prensibi anlamak için şekle dönüyoruz. Anizotropik nesne 1, a ve b eksenleri boyunca farklı manyetik iletkenliğe sahiptir. Bu durumda, izotropik nesne 2, her yönde aynı manyetik iletkenliğe sahiptir. Nesneye 1 uygulanan manyetik alan, eksen b ile manyetik indüksiyon B çizgileri arasındaki açı sıfıra eşit olmadığında bir dönme momenti üretir. Sıfır olmayan bir açı olduğunda, nesne 1 uygulanan manyetik alanı B bozar ve bozulma yönü nesne 1'in ekseni a ile çakışır.

Stator sargısı tarafından senkron jet motorunda oluşturulan sinüzoidal manyetik alan belirli bir senkron açısal frekansla döner ve bu nedenle her zaman sistemi en düşük toplam potansiyel enerjiye geri döndürme eğilimi gösteren bir dönme momenti olacaktır.

Yani, dönme momenti, indüksiyon çizgileri B ile b ekseni arasındaki açıyı azaltarak, stator manyetik alanının bozulmasını bir eksen yönünde azaltmak için her zaman çaba gösterecektir. Bu nedenle, motor kontrolü bu açının sabitliğini sağlamayı hedefliyorsa, mekanik enerji sürekli olarak elektromanyetikten elde edilecektir.

Böylece, stator sargı akımı, alanın bozulmasını ortadan kaldırmayı amaçlayan bir torkun varlığı ile mıknatıslanma sağlar ve akım fazını döner koordinat sistemindeki rotorun pozisyonuna göre (bozulma açısının değerine göre) kontrol ederek senkron jet motorunun tork kontrolü elde edilir.

Günümüzde senkron jet motorları

Dünyanın önde gelen elektrikli motor üreticileri bugün senkron jet motorlara özel ilgi göstermektedir, ancak ilk versiyonlar 19. yüzyılın sonlarında tekrar patentlenmiştir. Gerçek şu ki, senkron jet motorlarının verimliliği temelde önemli ölçüde aşmaktadır Popüler asenkron motorların verimliliğigüç yoğunluğundan bahsetmiyorum bile.

Rotorda enerji kaybı yoktur, ancak genellikle rotor kayıpların yaklaşık yüzde 30'unu oluşturur. Bu, elektrik motorunun ömrünü uzatır - zararlı ısıyı azaltır. Bir senkron jet motorun kütlesi ve boyutları, asenkron aynı güçten% 20 daha azdır.

Günümüzde senkron jet motorlara olan ilgi, öncelikle rotor ve stator tasarımlarının en etkili versiyonlarını bulmaya izin veren modern bilgisayar modellemesinin geniş yetenekleriyle ilişkilidir - bilimsel araştırma daha verimlidir ve senkron jet motorlarının modern versiyonlarının verimliliği zaten% 98'dir. asenkron versiyonlarda olduğu gibi, verimlilik geleneksel olarak% 90'ı geçmez.

Senkron jet motorları bugün asenkron motorlar temelinde yapılır ve aynı boyutlar ve montaj boyutları ile daha yüksek bir verimlilik elde edilir, daha yüksek bir spesifik güç elde edilir.

Avantajları ve dezavantajları

İnce sac elektrik çeliğinden çekilen bir jet senkron motorun rotoru, kısa devre sarımsız ve mıknatıssız basit ve güvenilir bir tasarıma sahiptir, bu nedenle rotorda zararlı ısınmaya neden olan akımlar ortadan kaldırılır - servis ömrü artar ve mıknatısların olmaması, bakım maliyetlerini en aza indirgeme dahil olmak üzere ürünün maliyetini azaltır .

Rotorun karşılaştırmalı hafifliği nedeniyle, kendi atalet momenti düşüktür, bu nedenle motor nominal hıza daha hızlı hızlanır, bu da enerji tasarrufu sağlar.

Hız kontrol cihazı olarak frekans invertörü, motor kontrolünü çok çeşitli çalışma hızlarında çok esnek hale getirir. Eksikliklere gelince, sadece bir tanesidir: bir frekans dönüştürücü ihtiyacı.

Güç faktörünün aktif olarak düzeltilmesi ile bir frekans dönüştürücünün kullanılması, sistemin herhangi bir modern üretimde çok önemli olan maksimum güç faktörüne ulaşılmasını sağlar.

Comments

[#1 paşa]

Mıknatısların olmaması motorun maliyetini azaltır, ancak elektrik tüketimini arttırır, çünkü bu durumda bunun yerine manyetik bir alan oluşturmanız gerekirmıknatıslar motorda