Motor sinkron berdaya rendah

Motor listrik sinkron berdaya rendah (mikromotor) digunakan dalam sistem otomasi, berbagai peralatan rumah tangga, jam, kamera, dll.

Sebagian besar motor listrik sinkron dengan daya rendah berbeda dari mesin dengan kinerja normal hanya dalam desain rotor, yang biasanya tidak memiliki belitan medan, cincin selip, dan sikat yang menekannya.

Untuk menghasilkan torsi, rotor terbuat dari paduan magnet keras, diikuti dengan magnetisasi tunggal dalam medan magnet berdenyut kuat, akibatnya kutub-kutub tersebut kemudian mempertahankan sisa magnetisasi.

Ketika bahan magnetik lunak digunakan, rotor menerima bentuk khusus yang memberikan resistansi magnetik berbeda ke inti magnetiknya dalam arah radial.

Motor sinkron magnet permanen memiliki rotor kutub cembung silinder yang terbuat dari paduan magnet keras dan belitan awal sangkar-tupai.

Pada saat start, motor sinkron beroperasi sebagai motor induksi, dan torsi awalnya dibuat karena interaksi medan magnet putar stator dengan arus yang diinduksi olehnya dalam belitan rotor hubung singkat. Saat motor diasut dalam keadaan tereksitasi, medan magnet magnet permanen dari rotor yang berputar menginduksi e pada belitan stator. dll. v. frekuensi variabel dan ini menyebabkan arus yang menyebabkan torsi pengereman terjadi.

Torsi yang dihasilkan pada poros motor ditentukan oleh jumlah momen akibat hubung singkat belitan dan efek pengereman, yaitu yang bergantung pada slip. Selama akselerasi rotor, torsi ini mencapai nilai minimum, yang, dengan pemilihan belitan awal yang benar, harus lebih besar dari torsi nominal.

Ketika kecepatan mendekati sinkron, rotor, sebagai hasil interaksi medan magnet permanen dengan medan magnet putar stator, ditarik ke dalam sinkronisasi dan kemudian berputar dengan kecepatan sinkron.

Pengoperasian motor sinkron magnet permanen sedikit berbeda dari operasi motor sinkron lilitan.

Motor resistansi sinkron memiliki rotor kutub menonjol yang terbuat dari bahan magnet lunak dengan rongga atau celah, sehingga resistansi magnetnya dalam arah radial berbeda. Rotor berongga terdiri dari lembaran baja listrik yang dicap dan memiliki koil awal hubung singkat. Ada rotor yang terbuat dari bahan feromagnetik padat dengan rongga serupa.Rotor penampang terdiri dari lembaran baja cor listrik dengan aluminium atau bahan diamagnetik lainnya, yang berfungsi sebagai belitan hubung singkat.

Ketika belitan stator dihidupkan, medan magnet berputar berputar dan motor mulai asinkron. Setelah menyelesaikan akselerasi rotor ke kecepatan sinkron, di bawah aksi torsi reaktif karena perbedaan resistansi magnetik pada arah radial, ia memasuki sinkronisasi dan terletak relatif terhadap medan magnet putar stator, sehingga daya tahan magnetnya terhadap medan ini adalah yang paling - kecil.

Umumnya, motor resistansi sinkron diproduksi dengan daya pengenal hingga 100 W, dan kadang-kadang bahkan lebih tinggi jika mereka mementingkan kesederhanaan desain dan peningkatan keandalan. Dengan dimensi yang sama, daya pengenal motor resistansi sinkron adalah 2 — 3 kali lebih kecil dari daya pengenal motor sinkron magnet permanen, tetapi desainnya lebih sederhana, berbeda dalam biaya lebih rendah, faktor daya pengenalnya tidak melebihi 0,5 dan efisiensi nominal hingga 0,35 — 0,40.

Motor sinkron histeresis memiliki rotor paduan magnet keras dengan lebar sirkuit histeresis… Untuk menghemat bahan yang mahal ini, rotor dibuat dari konstruksi modular, di mana poros dipasang ke selongsong yang terbuat dari bahan ferro atau diamagnetik, dan merupakan silinder padat atau berongga yang diperkuat yang dirangkai dari pelat yang dikencangkan dengan cincin pengunci pada itu .Penggunaan paduan magnet keras untuk pembuatan rotor mengarah pada fakta bahwa ketika motor berjalan, gelombang distribusi induksi magnetik pada permukaan stator dan rotor bergeser relatif satu sama lain pada sudut tertentu, disebut sudut histeresis, yang menyebabkan munculnya torsi histeresis, diarahkan ke putaran rotor.

Perbedaan antara motor sinkron magnet permanen dan motor sinkron histeresis adalah bahwa yang pertama rotor dipra-magnetisasi dalam medan magnet berdenyut kuat selama pembuatan mesin, dan yang terakhir dimagnetisasi oleh medan magnet putar stator.

Saat memulai motor sinkron dengan histeresis, selain momen histeresis utama pada mesin dengan rotor padat, torsi asinkron terjadi karena arus eddy di sirkuit magnetik rotor, yang berkontribusi pada percepatan rotor, masuknya ke sinkronisasi dan operasi lebih lanjut pada kecepatan sinkron dengan perpindahan konstan rotor relatif terhadap medan magnet putar stator dengan sudut yang ditentukan oleh beban pada poros mesin.

Motor sinkron histeresis beroperasi dalam mode sinkron dan asinkron, tetapi dalam kasus terakhir dengan slip rendah. Motor sinkron dengan histeresis dibedakan oleh torsi awal yang besar, masuknya mulus ke sinkronisasi, sedikit perubahan arus dalam 20-30% selama transisi dari mode diam ke mode hubung singkat.

Motor ini memiliki kinerja yang lebih baik daripada motor keengganan sinkron, dibedakan oleh kesederhanaan desain, keandalan, dan pengoperasian senyap, ukuran kecil, dan bobot rendah.

Tidak adanya belitan pendek menyebabkan rotor berosilasi di bawah beban variabel, yang menyebabkan ketidakrataan putarannya, yang membatasi jangkauan aplikasi mesin yang diproduksi dengan daya pengenal hingga 400 W untuk frekuensi industri dan peningkatan , baik kecepatan tunggal maupun ganda.

Faktor daya pengenal motor sinkron histeresis tidak melebihi 0,5, dan efisiensi pengenal mencapai 0,65.

Motor sinkron histeresis keengganan memiliki stator kutub yang menonjol dengan kumparan yang terletak pada inti magnet yang dirangkai dari dua bundel simetris lembaran baja listrik dengan sambungan di dalam rangka kumparan. Sirkuit magnet memiliki dua kutub yang dipotong menjadi bagian yang sama oleh alur longitudinal, dan pada salah satunya terdapat belokan hubung singkat pada setiap kutub. Di antara kutub-kutub yang terbelah ini terdapat sebuah rotor yang terdiri dari beberapa cincin jembatan tipis dari baja keras magnetik yang diperkeras, dipasang pada katrol yang terhubung ke kotak roda gigi yang mengurangi kecepatan poros keluaran menjadi beberapa ratus atau beberapa puluh putaran per menit.

Saat belitan stator dihidupkan, karena belitan hubung singkat, pergeseran fasa dibuat dalam waktu antara fluks magnet dari bagian kutub yang tidak terlindungi dan terlindungi, yang mengarah ke eksitasi medan magnet berputar yang dihasilkan. Medan yang berinteraksi dengan rotor ini berkontribusi pada munculnya torsi asinkron dan histeresis, menyebabkan percepatan rotor, yang, setelah mencapai kecepatan sinkron, di bawah pengaruh torsi reaktif dan histeresis, masuk ke dalam sinkronisasi dan berputar ke arah dari bagian kutub yang tidak terlindung ke bagian terlindungnya di mana hubung singkat berputar.

Saya memiliki motor yang dapat dibalik, alih-alih korsleting, empat belitan digunakan, yang terletak di dua bagian dari setiap kutub yang terbelah, dan untuk arah putaran rotor yang diterima, sepasang belitan yang sesuai dihubung pendek.

Motor sinkron histeresis reaktif memiliki dimensi dan berat yang relatif besar, daya nominalnya tidak melebihi 12 μW, beroperasi pada faktor daya yang sangat rendah, dan efisiensi nominalnya tidak melebihi 0,01.

Motor stepper sinkron mengontrol impuls listrik diubah menjadi sudut rotasi yang ditetapkan, diimplementasikan secara diskrit. Mereka memiliki stator, pada sirkuit magnetiknya terdapat dua atau tiga kumparan identik yang dipindahkan secara spasial yang dihubungkan secara seri ke sumber energi listrik. dalam bentuk pulsa persegi panjang frekuensi yang dapat disesuaikan. Di bawah pengaruh pulsa arus, kutub stator masing-masing dimagnetisasi dengan polaritas variabel. Perubahan arah arus dalam belitan stator mengarah pada pembalikan magnetisasi kutub yang sesuai dan pembentukan polaritas baru yang berlawanan.

Rotor kutub yang menonjol dari motor stepper dapat aktif dan reaktif. Rotor aktif memiliki kumparan medan arus searah, slip ring dan sikat atau sistem magnet permanen dengan polaritas bolak-balik, dan rotor reaktif diimplementasikan tanpa kumparan medan.

Jumlah kutub pada rotor motor stepper adalah setengah dari jumlah kutub pada stator. Setiap pergantian belitan stator memutar medan magnet mesin yang dihasilkan dan menyebabkan rotor bergerak serempak dengan satu langkah.Arah putaran rotor tergantung pada polaritas pulsa yang diterapkan pada belitan stator yang sesuai.

Baca juga: Selsyns: tujuan, perangkat, prinsip tindakan