ميزة المحركات الكهربائية المتزامنة هي أن التدفق المغناطيسي والدوار لهما نفس سرعة الدوران. لهذا السبب ، فإن دوار المحرك الكهربائي لا يغير سرعته عندما يزداد الحمل. يوجد ملف على الجزء المتحرك ينتج عنه مجال مغناطيسي.
في بعض الأحيان يتم استخدام مغناطيسات قوية دائمة. عادة في الآلات المتزامنة يوجد العديد من اللفات على الدوار كما هو الحال في الجزء الثابت. لذلك اتضح أن معادلة سرعة دوران التدفق المغناطيسي والدوار. الحمل الموصل بالمحرك لا يؤثر على السرعة إطلاقا
تصميم محرك كهربائي
يتكون جهاز المحرك المتزامن من العناصر التالية:
- الجزء الثابت هو الجزء الثابت الذي توجد عليه اللفات.
- الدوار المتحرك ، ويسمى أحيانًا بالمحث أو المحرك.
- أغطية أمامية وخلفية.
- محامل مثبتة على الدوار.
توجد مساحة خالية بين المحرك والجزء الثابت. يتم وضع اللفات في الأخاديد ، وهي متصلة ببعضها البعضنجمة. بمجرد تطبيق الجهد على المحرك ، يبدأ التيار في التدفق خلال لفائف المحرك. يتشكل مجال مغناطيسي حول المحرِّض. ولكن يتم تنشيط الجزء الثابت أيضًا. وهنا يأتي دور التدفق المغناطيسي. يتم تعويض هذه الحقول عن بعضها البعض.
كيف يعمل المحرك المتزامن
في الآلات المتزامنة ، تكون المغناطيسات الكهربائية على الجزء الثابت هي أعمدة ، لأنها تعمل على التيار المباشر. في المجموع ، هناك نوعان من المخططات التي يتم من خلالها توصيل لفات الجزء الثابت:
- ساليفول.
- عمود ضمني.
من أجل تقليل المقاومة المغناطيسية وتحسين ظروف مرور المجال ، يتم استخدام النوى المصنوعة من المغناطيسات الحديدية. وهي متوفرة في كل من الجزء الثابت والدوار.
إنها مصنوعة من درجات خاصة من الفولاذ الكهربائي ، والتي تحتوي على كمية كبيرة من عنصر مثل السيليكون. مع هذا يمكن تقليل تيار الدوامة بشكل كبير ، وكذلك زيادة المقاومة الكهربائية للمعدن.
يعتمد تشغيل المحركات الكهربائية المتزامنة على تفاعل أقطاب الجزء الثابت والدوار. عند البدء ، فإنه يتسارع إلى سرعة التدفق. في ظل هذه الظروف ، يعمل المحرك الكهربائي في الوضع المتزامن.
طريقة البدء بمحرك كهربائي مساعد
في السابق ، تم استخدام محركات بدء خاصة ، والتي كانت متصلة بالمحرك باستخدام الأجهزة الميكانيكية (محرك الحزام ، السلسلة ، إلخ). أثناء بدء التشغيل ، بدأ الدوار بالدوران ، وبالتسارع التدريجي ،وصلت إلى السرعة المتزامنة. بعد ذلك ، بدأ المحرك نفسه في العمل. هذا هو بالضبط مبدأ تشغيل محرك متزامن ، بغض النظر عن التصميم والشركة المصنعة.
الشرط الأساسي هو أن محرك البدء يجب أن يتمتع بقوة تبلغ حوالي 15٪ من قوة المحرك المتسارع. هذه القوة كافية تمامًا لبدء تشغيل أي محرك متزامن ، حتى لو تم توصيل حمولة صغيرة به. هذه الطريقة معقدة للغاية ، وتكلفة المعدات بالكامل تزداد بشكل كبير.
طريقة الإطلاق الحديثة
التصميمات الحديثة للمحركات المتزامنة غير مجهزة بدارات رفع تردد التشغيل هذه. يتم استخدام نظام تشغيل مختلف. وبهذه الطريقة تقريبًا يتم تشغيل الجهاز المتزامن:
- بمساعدة مقاومة مقاومة متغيرة ، يتم إغلاق ملفات الدوار. نتيجة لذلك ، يصبح المحرك قصير الدائرة ، كما هو الحال في المحركات الحثية البسيطة.
- يحتوي الدوار أيضًا على لف قفص السنجاب الذي يعد مهدئًا ويمنع المحرك من التأرجح أثناء المزامنة.
- بمجرد أن يصل المحرك إلى الحد الأدنى من سرعة الدوران ، يتم توصيل التيار المباشر بملفاته.
- في حالة استخدام مغناطيس دائم ، يجب استخدام محركات بدء خارجية.
هناك محركات كهربائية متزامنة مبردة تستخدم تصميمًا من النوع العكسي. اللفات الإثارة مصنوعة منمواد فائقة التوصيل.
مزايا الآلات المتزامنة
تمتلك المحركات غير المتزامنة والمتزامنة تصميمات متشابهة جدًا ، ولكن لا تزال هناك اختلافات. في الأخير هناك ميزة واضحة تتمثل في أن الإثارة تحدث من مصدر تيار مباشر. في هذه الحالة ، يمكن للمحرك أن يعمل بعامل طاقة عالي جدًا. هناك أيضًا فوائد أخرى للمحركات المتزامنة:
- يعملون بمعدل متضخم. يتيح لك ذلك تقليل استهلاك الطاقة ، كما يقلل بشكل كبير من الخسائر الحالية. ستكون كفاءة الآلة المتزامنة أعلى بكثير من كفاءة المحرك غير المتزامن بنفس القوة.
- عزم الدوران يعتمد بشكل مباشر على الجهد في التيار الكهربائي. حتى لو انخفض الجهد في الشبكة ، ستبقى الطاقة.
لكن لا يزال يتم استخدام الآلات غير المتزامنة في كثير من الأحيان أكثر من الآلات المتزامنة. الحقيقة أنها تتمتع بموثوقية كبيرة وتصميم بسيط ولا تتطلب صيانة إضافية.
عيوب المحركات المتزامنة
اتضح أن الآلات المتزامنة لها عيوب أكثر بكثير. هنا فقط أهمها:
- دائرة المحرك المتزامن معقدة للغاية ، وتتكون من عدد كبير من العناصر. ولهذا السبب فان تكلفة الجهاز باهظة جدا
- تأكد من استخدام مصدر ثابت لتشغيل المحرِّضتيار. هذا يعقد البناء كله بشكل كبير.
- إجراء بدء تشغيل محرك كهربائي معقد للغاية مقارنة بالآلات غير المتزامنة.
- لا يمكن ضبط سرعة الدوار إلا باستخدام محولات التردد.
بشكل عام ، تفوق المزايا بشكل كبير عيوب المحركات المتزامنة. لهذا السبب ، يتم استخدامها في كثير من الأحيان عندما يكون ذلك ضروريًا لإجراء عملية إنتاج مستمرة ، حيث ليس من الضروري إيقاف وبدء تشغيل المعدات بشكل متكرر. يمكن العثور على الآلات المتزامنة في المطاحن والكسارات والمضخات والضواغط. نادرا ما يتوقفون عن العمل ، فهم يعملون باستمرار تقريبا. من خلال استخدام هذه المحركات ، يمكن تحقيق توفير كبير في الطاقة.
