Синхронных микродвигателей

Двигатели. В синхронных микродвигателях на роторе кроме блока постоянных магнитов устанавливают собранный из листовой стали пакет, в пазах которого размещают пусковую короткозамкнутую

Цель работы — ознакомить с методами опытного определения параметров СДПМ и СРД при симметричном трехфазном питании и дать представление о соотношениях индуктивных сопротивлений в синхронных микродвигателях.

В этом случае угол нагрузки может принимать отрицательные значения. Для учета этого явления следовало бы дополнить схему моделирования еще двумя нелинейными блоками, воспроизводящими синусно-косинусные зависимости отрицательного агрумента. Однако в современных синхронных микродвигателях, имеющих на роторе практически полную демпферную (пусковую) клетку, это явление возникает крайне редко. Кроме того, оно может быть устранено, если осуществлять пуск двигателя с определенной нагрузкой.

Микродвигатели с постоянными магнитами (активного типа). В синхронных микродвигателях с постоянными магнитами наиболее распространенными являются роторы с радиальным ( 4.2, а) и аксиальным ( 4.2, б) расположением постоянных магнитов и короткозамкнутой обмотки.

В реальных синхронных микродвигателях с постоянными магнитами магнитная система несимметрична: индуктивные сопротивления обмотки статора по продольной Xd и поперечной Xq осям машины не равны. Это наглядно выражено у микродвигателей радиальной конструкции (см. 4.2, а), в которых магнитное сопротивление ротора по продольной оси d больше, чем по поперечной q, вследствие малой магнитной проницаемости материала постоянных магнитов 1 по сравнению с электротехнической сталью 2,

Первые применяются в таких приборах и установках (звукозаписи, телевидения и т. д.), где требуется постоянная угловая скорость при изменении момента сопротивления в определенных пределах. Изменение синхронной угловой скорости ротора этих двигателей возможно только переключением обмоток статора на другое число пар полюсов. Следует отметить, что свойством полисинхронизма, т. е. способностью одного и того же двигателя работать при различном числе полюсов обмотки статора, среди синхронных обладают только гистерезисные микродвигатели. У них число полюсных зон на роторе автоматически получается равным числу полюсов на статоре. Во всех остальных синхронных микродвигателях число полюсов на роторе фиксируется конструктивно.

В синхронных микродвигателях, рассматриваемых в настоящем параграфе, угловая скорость ротора меньше угловой скорости первой гармоники поля статора в определенное число раз. При этом соотношение скоростей в синхронном режиме не зависит от внешних факторов (момента нагрузки, напряжения и т. д.). Такое редуцирование скорости достигается либо за счет внутренних возможностей синхронных машин (редукторные двигатели, двигатели с катящимся ротором), либо в результате выполнения синхронного микродвигателя в виде комбинации электрической машины и 4.19

Микродвигатели с катящимся ротором. В синхронных микродвигателях с катящимся ротором редуцирование угловой скорости

Цель работы — ознакомить с методами опытного определения параметров СДПМ и СРД при симметричном трехфазном питании и! дать представление о соотношениях индуктивных сопро-тивлени^ в синхронных микродвигателях.

В этом случае угол нагрузки может принимать отрицательные значения. Для учета этого явления следовало бы дополнить схему моделирования еще двумя нелинейными блоками, воспроизводящими синусно-косинусные зависимости отрицательного агрумента. Однако в современных синхронных микродвигателях, имеющих на роторе практически полную демпферную (пусковую) клетку, это явление возникает крайне редко. Кроме того, оно может быть устранено, если осуществлять пуск двигателя с определенной нагрузкой.

Более подробно сведения о синхронных микродвигателях приведены в [30.1-5-30.3, 30.9-j-30.12].

Более подробно сведения о тихоходных синхронных микродвигателях приведены в [30.1, 30.5, 30.9, 30.11].

Роторы синхронных микродвигателей не имеют обмоток возбуждения, а следовательно, и скользящих электрических контактов, что значительно упрощает их конструкцию и повышает надежность эксплуатации. Отпадает необходимость в источнике постоянного тока. По конструктивному исполнению

Пуск синхронных микродвигателей с постоянными магнитами обычно производят непосредственным включением в сеть. Разгон двигателя осуществляется за счет асинхронного вращающего момента М.)0, возникающего в результате взаимодействия вращающегося магнитного поля с током в пусковой обмотке ротора (асинхронный пуск — см. § 9.12). При питании двигателя от однофазной сети в цепь одной из фаз включают конденсатор, необходимый для получения вращающегося магнитного поля.

торов постоянного тока, шаговых электродвигателей с активным ротором, синхронных микродвигателей и т. д.

Роторы синхронных микродвигателей не имеют обмоток

ИСПЫТАНИЕ СИНХРОННЫХ МИКРОДВИГАТЕЛЕЙ

6.2. Конструкции роторов синхронных микродвигателей с аксиальным расположением постоянных магнитов и короткозамкнутой обмотки

На практике часто используется однофазное питание синхронных микродвигателей. В этом случае в одну из фаз обмотки статора включается, как правило, конденсатор. Несимметричное питание обмотки статора приводит в общем случае к образованию в воздушном зазоре машины эллиптического вращающегося магнитного поля, что, (В свою очередь, вызывает появление дополнительного тормозного момента во всем диапазоне скольжений двигательного режима. Начальный пусковой момент СРД при однофаз-

При исследовании крупных синхронных машин с электромагнитным возбуждением для опытного определения параметров x,i и хч используется, как известно, опыт малого скольжения [5]. Применение этого метода для двигателей малой мощности приводит к значительным погрешностям вследствие большого активного сопротивления обмоток статора. Для двигателей с постоянными магнитами этот способ не может быть использован, так как у них принципиально не удается устранить возбуждение со стороны ротора. Все это приводит к необходимости определять параметры синхронных микродвигателей непосредственно из рабочего режима. При этом исключается влияние короткозамкнутых пусковых обмоток ротора и учитывается насыщение магнитной цепи.

10.9. Схема для опытного определения параметров синхронных микродвигателей

ИССЛЕДОВАНИЕ НА АВМ СИНХРОННЫХ МИКРОДВИГАТЕЛЕЙ

При расчетах, проектировании и испытаниях синхронных микродвигателей первостепенное значение имеет определение предельного момента нагрузки, при котором происходит надежное втягивание ротора в синхронизм. Такой момент нагрузки называется моментом .входа в синхронизм. Момент входа, а следовательно, и номинальная мощность синхронных микродвигателей с асинхронным пуском зависят как от характера изменения, так и от значений асинхронного и синхронизирующего моментов в зоне синхронизации, а также от .момента инерции ротора и связанных с ним вращающихся масс. •Одно и то же значение момента входа может быть получено при выборе различных сочетаний пусковых и угловых механических характеристик, соотношение и связь между которыми определяют энергетические показатели двигателя в синхронном режиме.