มอเตอร์ซิงโครนัส: ประเภทและการใช้งาน

ในระบบไฟฟ้าเราใช้ทั้งในอุตสาหกรรม สถานีไฟฟ้า หรือความต้องการภายในบ้านมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากลายเป็นเรื่องธรรมดา ด้วยความต้องการระบบประหยัดพลังงานสูงและใช้พลังงานน้อยจึงมีการคิดค้นอุปกรณ์ไฟฟ้ารุ่นใหม่เหล่านี้ ปัจจัยการคำนวณพื้นฐานสำหรับมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าการทำงานที่เชื่อถือได้คือ ตัวประกอบกำลัง . เป็นอัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าที่ใช้กับกำลังไฟฟ้าที่ต้องการ โดยปกติแล้วพลังงานทั้งหมดที่ใช้ในอุตสาหกรรมและโรงงานจะคำนวณตามปัจจัยด้านกำลัง ดังนั้นปัจจัยด้านกำลังควรได้รับการดูแลให้เป็นเอกภาพเสมอ แต่เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของพลังงานปฏิกิริยาในอุปกรณ์เหล่านี้ลดลง เพื่อรักษาปัจจัยอำนาจที่เอกภาพมีการนำวิธีการมากมาย แนวคิดมอเตอร์ซิงโครนัสเป็นหนึ่งในนั้น

Synchronous Motor คืออะไร?

คำจำกัดความของมอเตอร์ซิงโครนัสระบุว่า 'An มอเตอร์ AC ซึ่งในสภาวะคงที่การหมุนของเพลาจะสอดคล้องกับความถี่ของกระแสไฟฟ้าที่ใช้” มอเตอร์ซิงโครนัสทำงานเป็นมอเตอร์ AC แต่ที่นี่จำนวนการหมุนทั้งหมดที่ทำโดยเพลาจะเท่ากับจำนวนเต็มผลคูณของความถี่ของกระแสไฟฟ้าที่ใช้

มอเตอร์ซิงโครนัส

มอเตอร์ซิงโครนัสไม่อาศัยกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำในการทำงาน ในมอเตอร์เหล่านี้ไม่เหมือนกับมอเตอร์เหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับหลายเฟสมีอยู่ รัฐ ร ซึ่งก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุน ในที่นี้โรเตอร์เป็นแม่เหล็กถาวรซึ่งจะซิงค์กับสนามแม่เหล็กหมุนและหมุนแบบซิงโครนัสกับความถี่ของกระแสไฟฟ้าที่ใช้กับมัน

การออกแบบมอเตอร์ซิงโครนัส

สเตเตอร์และโรเตอร์คือ องค์ประกอบหลัก ของมอเตอร์ซิงโครนัส ที่นี่กรอบสเตเตอร์มีแผ่นกระดาษห่อซึ่งติดแถบแป้นและซี่โครงเส้นรอบวง ฐานราก, โครงยึดใช้เพื่อรองรับเครื่อง ในการกระตุ้นขดลวดสนามด้วย DC ให้ใช้แหวนสลิปและแปรง

ใบพัดทรงกระบอกและกลมใช้สำหรับการใช้งาน 6 ขั้ว ใช้ใบพัดแบบ Salient Pole เมื่อต้องการจำนวนเสาที่มากขึ้น โครงสร้างของมอเตอร์ซิงโครนัสและเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับแบบซิงโครนัสมีความคล้ายคลึงกัน

หลักการทำงานของมอเตอร์ซิงโครนัส

การทำงานของมอเตอร์ซิงโครนัสขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์กับสนามแม่เหล็กของโรเตอร์ สเตเตอร์ประกอบด้วยขดลวด 3 เฟสและจ่ายไฟ 3 เฟส ดังนั้นขดลวดสเตเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กหมุน 3 เฟส จ่ายกระแสตรงให้กับโรเตอร์

โรเตอร์เข้าสู่สนามแม่เหล็กที่หมุนซึ่งผลิตโดยขดลวดสเตเตอร์และหมุนในการซิงโครไนซ์ ตอนนี้ ความเร็วของมอเตอร์ ขึ้นอยู่กับความถี่ของกระแสไฟฟ้าที่ให้มา

ความเร็วของมอเตอร์ซิงโครนัสถูกควบคุมโดยความถี่ของกระแสไฟฟ้าที่ใช้ ความเร็วของมอเตอร์ซิงโครนัสสามารถคำนวณได้เป็น

Ns = 60f / P = 120f / หน้า

โดยที่ f = ความถี่ของกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ (Hz)
p = จำนวนเสาทั้งหมดต่อเฟส
P = จำนวนเสาคู่ทั้งหมดต่อเฟส

หากใช้โหลดที่มากกว่าโหลดสลายมอเตอร์จะไม่ซิงโครไนซ์ ขดลวดสเตเตอร์ 3 เฟสช่วยให้สามารถกำหนดทิศทางการหมุนได้ ในกรณีของขดลวดเฟสเดียวจะไม่สามารถหาทิศทางการหมุนได้และมอเตอร์สามารถเริ่มต้นในทิศทางใดทิศทางหนึ่งได้ ในการควบคุมทิศทางการหมุนของมอเตอร์ซิงโครนัสเหล่านี้จำเป็นต้องมีการเตรียมการสตาร์ท

วิธีการเริ่มต้นของมอเตอร์ซิงโครนัส

ช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยของโรเตอร์จะหยุดไม่ให้มอเตอร์ซิงโครนัสขนาดใหญ่สตาร์ทด้วยตนเอง เนื่องจากความเฉื่อยของโรเตอร์นี้จึงเป็นไปไม่ได้ที่โรเตอร์จะซิงค์กับสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์เมื่อใช้พลังงานอินสแตนซ์มาก ดังนั้นจึงต้องใช้กลไกเพิ่มเติมบางอย่างเพื่อช่วยให้โรเตอร์ซิงโครไนซ์

ขดลวดเหนี่ยวนำรวมอยู่ในมอเตอร์ขนาดใหญ่ซึ่งสร้างแรงบิดที่เพียงพอสำหรับการเร่งความเร็ว สำหรับมอเตอร์ขนาดใหญ่มากในการเร่งเครื่องที่ไม่ได้โหลดจะใช้มอเตอร์โพนี่ การเปลี่ยนความถี่กระแสของสเตเตอร์มอเตอร์ที่ทำงานด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์สามารถเร่งความเร็วได้แม้จากความเร็วศูนย์

สำหรับมอเตอร์ขนาดเล็กมากเมื่อช่วงเวลาแห่งความเฉื่อยของโรเตอร์และภาระเชิงกลมีขนาดเล็กมากพวกเขาสามารถสตาร์ทได้โดยไม่ต้องใช้วิธีการสตาร์ทใด ๆ

ประเภทของมอเตอร์ซิงโครนัส

ขึ้นอยู่กับวิธีการดึงดูดของโรเตอร์มอเตอร์ซิงโครนัสมีสองประเภท -

• ไม่ตื่นเต้น
• กระแสตรงตื่นเต้น

มอเตอร์ไม่ตื่นเต้น

ในมอเตอร์เหล่านี้โรเตอร์ถูกแม่เหล็กโดยสนามสเตเตอร์ภายนอก โรเตอร์ประกอบด้วยสนามแม่เหล็กคงที่ เหล็กยึดสูงเช่นเหล็กโคบอลต์ใช้ในการทำโรเตอร์ สิ่งเหล่านี้จัดอยู่ในประเภทแม่เหล็กถาวรมอเตอร์แบบไม่เต็มใจและฮิสเทรีซิส

• ในมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรจะใช้แม่เหล็กถาวรร่วมกับเหล็กสำหรับการออกแบบโรเตอร์ พวกเขามีสนามแม่เหล็กคงที่ในโรเตอร์ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ขดลวดเหนี่ยวนำในการสตาร์ทได้ ใช้เป็นมอเตอร์ลิฟต์แบบไม่มีเกียร์

มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร

• ในมอเตอร์ Reluctance โรเตอร์ถูกสร้างขึ้นจากการหล่อเหล็กโดยมีเสาที่ยื่นออกมา เพื่อลดแรงบิดของแรงบิดเสาโรเตอร์จะน้อยกว่าเสาสเตเตอร์ ประกอบด้วย Squirrel Cage Winding เพื่อให้แรงบิดเริ่มต้นกับโรเตอร์ ใช้ในงานเครื่องมือวัด
• มอเตอร์ไฮสเทรีซิสเป็นมอเตอร์ที่สตาร์ทได้เอง ที่นี่โรเตอร์เป็นทรงกระบอกเรียบซึ่งประกอบด้วยเหล็กโคบอลต์ที่มีความแข็งสูงในการบังคับแม่เหล็ก มอเตอร์เหล่านี้มีราคาแพงและใช้ในกรณีที่ต้องการความเร็วคงที่ที่แม่นยำ โดยทั่วไปใช้เป็นเซอร์โวมอเตอร์

มอเตอร์ตื่นเต้นกระแสตรง

ที่นี่โรเตอร์ตื่นเต้นโดยใช้กระแสไฟฟ้ากระแสตรงที่จ่ายโดยตรงผ่านวงแหวนสลิป นอกจากนี้ยังใช้การเหนี่ยวนำกระแสสลับและวงจรเรียงกระแส เหล่านี้มักมีขนาดใหญ่เช่นมากกว่า 1 แรงม้าเป็นต้น

มอเตอร์ตื่นเต้นกระแสตรง

การใช้งานมอเตอร์ซิงโครนัส

โดยปกติ มอเตอร์ซิงโครนัส ใช้สำหรับการใช้งานที่ต้องการความเร็วที่แม่นยำและคงที่ การใช้งานพลังงานต่ำของมอเตอร์เหล่านี้ ได้แก่ เครื่องกำหนดตำแหน่ง สิ่งเหล่านี้ถูกนำไปใช้ในหุ่นยนต์ด้วย ตัวกระตุ้น . โรงงานผลิตลูกบอลนาฬิกาเครื่องเล่นแผ่นเสียงยังใช้มอเตอร์ซิงโครนัส นอกจากนี้มอเตอร์เหล่านี้ยังใช้เป็นเซอร์โวมอเตอร์และเครื่องจับเวลา

มอเตอร์เหล่านี้มีให้เลือกตั้งแต่ขนาดเกือกม้าแบบเศษส่วนจนถึงขนาดอุตสาหกรรมที่มีกำลังสูง ในขณะที่ใช้ในอุตสาหกรรมขนาดกำลังสูงมอเตอร์เหล่านี้ทำหน้าที่สำคัญสองประการ วิธีหนึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับเป็นพลังงานกลและอีกวิธีหนึ่งคือ การแก้ไขตัวประกอบกำลัง . คุณเจอเซอร์โวมอเตอร์ตัวไหนบ้าง?