Inhalt Synchronmotor

Synchronmotoren sind wie Induktionsmotoren übliche Wechselstrommotoren. Die Eigenschaften sind: Im stationären Betrieb besteht ein konstanter Zusammenhang zwischen der Rotordrehzahl und der Netzfrequenz n=ns=60f/p, und ns wird zur Synchrondrehzahl. Bleibt die Frequenz des Netzes unverändert, ist die Drehzahl des Synchronmotors im eingeschwungenen Zustand konstant und hat nichts mit der Größe der Last zu tun. Synchronmotoren werden in Synchrongeneratoren und Synchronmotoren unterteilt. Die Wechselstrommaschinen in modernen Kraftwerken sind überwiegend Synchronmotoren.
Funktionsprinzip
Aufbau des Hauptmagnetfeldes: Die Erregerwicklung wird mit einem Gleichstrom-Erregerstrom durchströmt, um ein Erregermagnetfeld mit wechselnder Polarität aufzubauen, also das Hauptmagnetfeld aufzubauen.
Stromdurchflossener Leiter: Die dreiphasige symmetrische Ankerwicklung fungiert als Leistungswicklung und wird zum Träger des induzierten Potentials bzw. des induzierten Stroms.
Schneidbewegung: Die Antriebsmaschine treibt den Rotor in Drehung (führt mechanische Energie in den Motor ein), und das Erregermagnetfeld mit wechselnder Polarität dreht sich mit der Welle und schneidet nacheinander die Statorwicklungen jeder Phase (entspricht dem Leiter der Wicklung). Schneiden des Erregermagnetfeldes in umgekehrter Richtung). [2]
Erzeugung einer Wechselspannung: Aufgrund der relativen Schnittbewegung zwischen der Ankerwicklung und dem Hauptmagnetfeld wird in der Ankerwicklung eine dreiphasige symmetrische Wechselspannung mit periodischen Änderungen in Größe und Richtung induziert. Die Wechselstromversorgung kann über das Anschlusskabel erfolgen.
Wechsel und Symmetrie: Durch die wechselnde Polarität des rotierenden Magnetfeldes wechselt die Polarität des induzierten Potentials; Aufgrund der Symmetrie der Ankerwicklung ist die dreiphasige Symmetrie des induzierten Potentials gewährleistet. [2]
I. AC-Synchronmotor
Der AC-Synchronmotor ist ein Antriebsmotor mit konstanter Drehzahl. Seine Rotorgeschwindigkeit steht in einem konstanten proportionalen Verhältnis zur Netzfrequenz. Es wird häufig in elektronischen Instrumenten, modernen Bürogeräten, Textilmaschinen usw. verwendet.
II. Permanentmagnet-Synchronmotor
Der Permanentmagnet-Synchronmotor gehört zum Asynchronstart-Permanentmagnet-Synchronmotor. Sein Magnetfeldsystem besteht aus einem oder mehreren Permanentmagneten. Der Einbau erfolgt üblicherweise mit Permanentmagnetpolen entsprechend der benötigten Polzahl im Käfigläufer aus Aluminiumguss oder Kupferstäben. Der Statoraufbau ähnelt dem eines Asynchronmotors.
Wenn die Statorwicklung an die Stromversorgung angeschlossen wird, beginnt sich der Motor nach dem Prinzip eines Asynchronmotors zu drehen. Wenn es auf die Synchrongeschwindigkeit beschleunigt, wird das synchrone elektromagnetische Drehmoment, das durch das Permanentmagnetfeld des Rotors und das Statormagnetfeld erzeugt wird (das elektromagnetische Drehmoment, das durch das Permanentmagnetfeld des Rotors erzeugt wird, und das Reluktanzdrehmoment, das durch das Statormagnetfeld erzeugt wird). bringt den Rotor in Synchronisation und der Motor geht in den Synchronbetrieb über.
Reluktanz-Synchronmotor Der Reluktanz-Synchronmotor, auch Reaktionssynchronmotor genannt, ist ein Synchronmotor, der die ungleiche Reluktanz der Quadraturachse und der Direktachse des Rotors nutzt, um ein Reluktanzdrehmoment zu erzeugen. Sein Stator ähnelt dem Statoraufbau des Asynchronmotors, der Rotoraufbau ist jedoch unterschiedlich.
3. Reluktanz-Synchronmotor
Als Weiterentwicklung des Käfig-Asynchronmotors ist der Rotor außerdem mit einer Käfigwicklung aus Aluminiumguss ausgestattet, damit der Motor ein asynchrones Anlaufdrehmoment erzeugen kann. Der Rotor ist mit Reaktionsschlitzen ausgestattet, die der Anzahl der Statorpole entsprechen (nur der ausgeprägte Polteil wird verwendet, ohne Erregerwicklung und Permanentmagnet), um ein synchrones Reluktanzdrehmoment zu erzeugen. Entsprechend der unterschiedlichen Struktur der Reaktionsnuten am Rotor kann dieser in Innenreaktionsrotor, Außenreaktionsrotor sowie Innen- und Außenreaktionsrotor unterteilt werden. Dabei ist die Reaktionsnut des externen Reaktionsrotors am Außenkreis des Rotors geöffnet, so dass der Luftspalt in Richtung der direkten Achse und der Quadraturachse nicht gleich ist. Der interne Reaktionsrotor verfügt über Rillen im Inneren, die den magnetischen Fluss in Richtung der Quadraturachse blockieren und den magnetischen Widerstand erhöhen. Der interne und externe Reaktionsrotor kombinieren die strukturellen Eigenschaften der beiden oben genannten Rotoren, und der Unterschied zwischen der direkten Achse und der Quadraturachse ist groß, wodurch die Leistung des Motors größer wird. Reluktanz-Synchronmotoren werden auch in Einphasen-Kondensatorbetriebstypen, Einphasen-Kondensatorstarttypen, Einphasen-Zweiwertkondensatortypen und andere Typen unterteilt.
4. Hysterese-Synchronmotor
Der Hysterese-Synchronmotor ist ein Synchronmotor, der Hysteresematerialien verwendet, um ein Hysteresedrehmoment zu erzeugen. Es ist unterteilt in einen Innenrotor-Hysterese-Synchronmotor, einen Außenrotor-Hysterese-Synchronmotor und einen einphasigen Spaltpol-Hysterese-Synchronmotor.
Die Rotorstruktur des Innenrotor-Hysterese-Synchronmotors ist vom versteckten Poltyp, das Erscheinungsbild ist ein glatter Zylinder, es gibt keine Wicklung auf dem Rotor, aber es gibt eine ringförmige wirksame Schicht aus Hysteresematerial auf dem äußeren Kreis des Kerns.
Nachdem die Statorwicklung an die Stromversorgung angeschlossen ist, bewirkt das erzeugte rotierende Magnetfeld, dass der Hystereserotor ein asynchrones Drehmoment erzeugt, sich zu drehen beginnt und dann automatisch in den Synchronbetriebszustand wechselt. Wenn der Motor asynchron läuft, magnetisiert das rotierende Magnetfeld des Stators den Rotor wiederholt mit der Schlupffrequenz; Beim Synchronlauf wird das Hysteresematerial am Rotor magnetisiert und es entstehen permanentmagnetische Pole, wodurch ein synchrones Drehmoment erzeugt wird. Der Softstarter verwendet einen dreiphasigen antiparallelen Thyristor als Spannungsregler, der zwischen der Stromversorgung und dem Motorstator angeschlossen ist. Diese Schaltung ähnelt einer dreiphasigen, vollgesteuerten Brückengleichrichterschaltung. Wenn der Softstarter zum Starten des Motors verwendet wird, erhöht sich die Ausgangsspannung des Thyristors allmählich und der Motor beschleunigt allmählich, bis der Thyristor vollständig eingeschaltet ist. Der Motor arbeitet auf Grundlage der mechanischen Eigenschaften der Nennspannung, um einen sanften Anlauf zu erreichen, den Anlaufstrom zu reduzieren und eine Anlaufüberstromauslösung zu vermeiden. Wenn der Motor die Nenndrehzahl erreicht, endet der Startvorgang und der Softstarter ersetzt automatisch den Thyristor, der die Aufgabe erledigt hat, durch das Bypass-Schütz, um die Nennspannung für den normalen Betrieb des Motors bereitzustellen und so den Wärmeverlust zu reduzieren des Thyristors, verlängern die Lebensdauer des Softstarters, verbessern seine Arbeitseffizienz und vermeiden Oberschwingungsverschmutzung im Stromnetz. Der Softstarter verfügt außerdem über eine Soft-Stopp-Funktion. Der Soft-Stopp-Prozess ist das Gegenteil des Soft-Start-Prozesses. Die Spannung nimmt allmählich ab und die Drehzahl sinkt allmählich auf Null, wodurch der durch den freien Stopp verursachte Drehmomentstoß vermieden wird.