เครื่องยนต์เจ็ทซิงโครนัสที่ทันสมัย

หลักการทำงานของเครื่องยนต์เจ็ทซิงโครนัส

ในมอเตอร์เจ็ทแบบซิงโครนัสหลักการสร้างแรงบิดของใบพัดค่อนข้างแตกต่างจากมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสและแบบดั้งเดิม ที่นี่มีบทบาทแตกหักถูกกำหนดให้กับแกนโรเตอร์เอง

ใบพัดของมอเตอร์ซิงโครนัสแบบไม่มีขดลวดไม่ได้เป็นขดลวดที่ลัดวงจร แกนกลางของโรเตอร์มีความแตกต่างกันอย่างมากในการนำความร้อนของสนามแม่เหล็ก: การนำความเป็นสนามแม่เหล็กตามโรเตอร์ต่างจากการนำความเป็นสนามแม่เหล็กข้าม ด้วยวิธีการที่ผิดปกตินี้ไม่จำเป็นต้องมีทั้งขดลวดของโรเตอร์และแม่เหล็กถาวร

สำหรับสเตเตอร์นั้นขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์แบบซิงโครนัสสามารถเข้มข้นหรือกระจายได้ในขณะที่แกนสเตเตอร์และตัวเรือนยังคงเป็นปกติ คุณสมบัติทั้งหมดอยู่ในแกนกลางที่แตกต่างกันอย่างมากของใบพัด

สามประเภทหลักของใบพัดเป็นลักษณะของเครื่องยนต์เจ็ทซิงโครนัส: โรเตอร์แบบแบ่งชั้นตามขวาง, โรเตอร์ที่มีขั้วที่แตกต่างกันและโรเตอร์แบบแบ่งชั้นแกน

ฟิสิกส์ของกระบวนการมีดังนี้ กระแสสลับถูกส่งไปยังขดลวดสเตเตอร์และสร้างสนามแม่เหล็กหมุนรอบ ๆ โรเตอร์ซึ่งเป็นค่าสูงสุดในช่องว่างอากาศระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์ ช่วงเวลาการหมุนได้รับเนื่องจากความจริงที่ว่าโรเตอร์พยายามที่จะหมุนตลอดเวลาเพื่อให้ความต้านทานแม่เหล็กสำหรับฟลักซ์แม่เหล็กที่สเตเตอร์สร้างขึ้นมีค่าน้อยที่สุด

แรงบิดสูงสุดเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความแตกต่างระหว่างการเหนี่ยวนำตามยาวและตามขวางและยิ่งความแตกต่างนี้มากขึ้นเท่าใดแรงบิดของโรเตอร์ก็จะยิ่งมากขึ้น

เพื่อทำความเข้าใจหลักการนี้เราหันไปคิด วัตถุ Anisotropic 1 มีค่าการนำแม่เหล็กที่แตกต่างกันตามแกน a และ b ในกรณีนี้วัตถุ isotropic 2 มีค่าการนำไฟฟ้าแม่เหล็กเท่ากันทุกทิศทาง สนามแม่เหล็กที่นำไปใช้กับวัตถุ 1 สร้างช่วงเวลาการหมุนเมื่อมุมระหว่างแกน b และเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B ไม่เท่ากับศูนย์ เมื่อมีมุมที่ไม่เป็นศูนย์วัตถุ 1 จะบิดเบือนสนามแม่เหล็กที่นำไปใช้ B และทิศทางของการบิดเบือนจะตรงกับแกน a ของวัตถุ 1

สนามแม่เหล็กไซนัสที่สร้างขึ้นในเครื่องยนต์เจ็ทซิงโครนัสโดยขดลวดสเตเตอร์หมุนด้วยความถี่เชิงมุมแบบซิงโครนัสดังนั้นจึงมีช่วงเวลาของการหมุนรอบตัวเองอยู่เสมอซึ่งมีแนวโน้มที่จะส่งคืนระบบ

นั่นคือช่วงเวลาการหมุนจะพยายามลดความผิดเพี้ยนของสนามแม่เหล็กสเตเตอร์ในทิศทางของแกนโดยลดมุมระหว่างเส้นเหนี่ยวนำ B และแกน b ดังนั้นหากการควบคุมเครื่องยนต์มุ่งรักษาความมั่นคงของมุมนี้พลังงานกลจะได้รับอย่างต่อเนื่องจากแม่เหล็กไฟฟ้า

ดังนั้นกระแสขดลวดสเตเตอร์จึงให้การดึงดูดด้วยแรงบิดที่มีอยู่เพื่อกำจัดความผิดเพี้ยนของสนามและโดยการควบคุมเฟสปัจจุบันให้สอดคล้องกับตำแหน่งของโรเตอร์ในระบบพิกัดหมุน (ตามค่าของมุมบิดเบือน) การควบคุมแรงบิดของมอเตอร์เจ็

เจ็ทมอเตอร์ซิงโครนัสวันนี้

ผู้ผลิตมอเตอร์ไฟฟ้าชั้นนำของโลกในวันนี้แสดงความสนใจเป็นพิเศษในมอเตอร์เจ็ทซิงโครนัสแม้ว่ารุ่นแรกจะได้รับการจดสิทธิบัตรในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ความจริงก็คือประสิทธิภาพของมอเตอร์แบบซิงโครนัสสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ ประสิทธิภาพของมอเตอร์เหนี่ยวนำที่เป็นที่นิยมไม่ต้องพูดถึงความหนาแน่นของพลังงาน

ไม่มีการสูญเสียพลังงานในโรเตอร์ แต่โดยปกติโรเตอร์คิดเป็นประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ของการสูญเสีย สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มอายุของมอเตอร์ไฟฟ้า - ลดความร้อนที่เป็นอันตราย มวลของมอเตอร์เจ็ทแบบซิงโครนัสและขนาดมีค่าน้อยกว่ากำลังแบบอะซิงโครนัส 20%

ความสนใจครั้งใหม่ของมอเตอร์ซิงโครนัสในปัจจุบันนั้นสัมพันธ์กับความสามารถที่กว้างขวางของการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยซึ่งช่วยให้การค้นหารุ่นที่มีประสิทธิภาพสูงสุดของการออกแบบโรเตอร์และสเตเตอร์ - การวิจัยทางวิทยาศาสตร์นั้นมีประสิทธิภาพมากขึ้น สำหรับเวอร์ชั่นอะซิงโครนัสประสิทธิภาพจะไม่เกิน 90%

เครื่องยนต์เจ็ทแบบซิงโครนัสได้ถูกสร้างขึ้นมาในปัจจุบันโดยใช้แบบอะซิงโครนัสและด้วยขนาดและมิติเดียวกันกับการติดตั้งทำให้ได้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

ข้อดีและข้อเสีย

โรเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัสมีการออกแบบที่เรียบง่ายและเชื่อถือได้โดยไม่มีขดลวดลัดวงจรและไม่มีแม่เหล็กดังนั้นกระแสที่ก่อให้เกิดความร้อนที่เป็นอันตรายจะถูกกำจัดในโรเตอร์ - อายุการใช้งานจะเพิ่มขึ้นและการขาดแม่เหล็กลดลง .

เนื่องจากความสว่างเปรียบเทียบของโรเตอร์ช่วงเวลาของความเฉื่อยของตัวเองต่ำดังนั้นเครื่องยนต์จึงเร่งความเร็วให้เร็วขึ้นเล็กน้อยซึ่งจะนำไปสู่การประหยัดพลังงาน

อินเวอร์เตอร์ความถี่เป็นตัวควบคุมความเร็วทำให้การควบคุมมอเตอร์มีความยืดหยุ่นในช่วงกว้างของความเร็วในการทำงาน สำหรับข้อบกพร่องมันเป็นเพียงสิ่งเดียวเท่านั้น: ความต้องการตัวแปลงความถี่

การใช้ตัวแปลงความถี่พร้อมการแก้ไขตัวประกอบกำลังจะช่วยให้บรรลุค่าตัวประกอบกำลังสูงสุดของระบบซึ่งมีความสำคัญมากในการผลิตที่ทันสมัย