מאפיינים ותכונות התנעה של מנועים סינכרוניים

למאפיין המכני של המנוע הסינכרוני יש צורה של קו ישר אופקי, כלומר, מהירות הסיבוב שלו אינה תלויה בעומס (איור 1, א). ככל שהעומס גדל, זווית θ גדלה - הזווית בין הווקטורים של מתח הרשת Uc לבין ה-EMF של מתפתל הסטטור E0 (איור 1, ב).

מהדיאגרמה הווקטורית, ניתן לגזור את הנוסחה של הרגע האלקטרומגנטי

M = (m1/ω1)(U1E0 / x1) sinθ,

כאשר m1 - מספר שלבי הסטטור; ω1 - המהירות הזוויתית של שדה הסטטור; U1 - מתח סטטור; E0 - EMF המושרה בפיתול הסטטור; NS1 - התנגדות אינדוקטיבית של סלילה הסטטור; θ - הזווית בין הווקטורים של כוחות המגנטים של הסטטור והרוטור. מנוסחה זו נובע שהרגע משתנה בהתאם לעומס לפי החוק הסינוסואידי (איור 1, ג).
אין זווית עומס θ = 0, כלומר. מתח ו-emf נמצאים בשלב. המשמעות היא ששדה הסטטור ושדה הרוטור חופפים בכיוון, כלומר, הזווית המרחבית ביניהם היא אפס.

אורז. 1.מאפיינים (a, b) ודיאגרמת וקטור (6) של מנוע סינכרוני: I - זרם סטטור; r1 - התנגדות פעילה של מתפתל הסטטור; x1 - התנגדות אינדוקטיבית שנוצרת על ידי זרם דליפה וזרם אבזור

ככל שהעומס גדל, המומנט גדל ומגיע לערך מרבי קריטי ב-θ = 80° (עקומה 1), אותו מסוגל המנוע ליצור במתח רשת וזרם שדה נתון.

בדרך כלל הזווית הנומינלית θמספר (25 ≈ 30) °, הנמוכה פי שלושה מהערך הקריטי, לכן קיבולת עומס היתר של המנוע היא Mmax / Mnom = 1.5 + 3. הערך הגדול יותר חל על מנועים עם קטבים מבוטא מרומז של רוטור, והקטן יותר - עם בולטים. במקרה השני, למאפיין (עקומה 2) יש מומנט קריטי ב- θ = 65 °, אשר נגרם על ידי השפעת המומנט התגובתי.

כדי לא לסנכרן את המנוע בעת עומס יתר או הפחתת מתח הרשת, ניתן להגדיל זמנית את זרם העירור, כלומר להשתמש במצב מאולץ.

עם סיבוב אחיד, סלילה ההתחלה אינה משפיעה על פעולת המנוע. כאשר העומס משתנה, זווית θ משתנה, המלווה בעלייה או ירידה במהירות. ואז מתפתלת ההתחלה מתחילה לשחק את התפקיד של ייצוב. המומנט האסינכרוני הנובע בו מחליק את התנודות במהירות הרוטור.

מנוע סינכרוני מאופיין בתכונות הראשוניות הבאות:

• Az* n = AzNS //Aznom - הכפולה של זרם ההתחלה הזורם דרך הסטטור ברגע ההתחלה הראשוני;
• M * n = Mn / Mnom - הכפולה של מומנט ההתחלה, התלוי במספר המוטות של סליל ההתחלה ובהתנגדות הפעילה שלהם;
• M * in = MVh / Mnom - קבוצת מומנט הכניסה שפותח על ידי המנוע במצב אסינכרוני לפני שהוא נמשך לסינכרון בהחלקה s = 0.05;
• M * max = Mmax / Mnoy - קבוצת המומנט המרבי במצב הסינכרוני של המנוע;
• U* n = Un • 100 /U1 - מתח הסטטור הנמוך ביותר המותר בעת ההפעלה,%.

הנעה חשמלית סינכרונית משמשת בהתקנות שאינן דורשות התנעה ובקרת מהירות תכופה, למשל עבור מאווררים, משאבות, מדחסים. למנוע חשמלי סינכרוני יש יעילות גבוהה יותר מאשר אסינכרוני, הוא יכול לעבוד עם עירור יתר, כלומר. עם זווית שלילית φ, לפיכך כוח אינדוקטיבי מפצה משתמשים אחרים.

למרות שמנוע סינכרוני מורכב יותר בעיצובו, דורש מקור זרם ישר ובעל טבעות החלקה, נמצא שהוא חסכוני יותר ממנוע אינדוקציה, במיוחד להנעת מנגנונים רבי עוצמה.