Contenu du moteur synchrone

Les moteurs synchrones sont un moteur à courant alternatif courant comme les moteurs à induction. Les caractéristiques sont : pendant le fonctionnement en régime permanent, il existe une relation constante entre la vitesse du rotor et la fréquence du réseau n=ns=60f/p, et ns devient la vitesse synchrone. Si la fréquence du réseau reste inchangée, la vitesse du moteur synchrone est constante en régime permanent et n'a rien à voir avec la taille de la charge. Les moteurs synchrones sont divisés en générateurs synchrones et moteurs synchrones. Les machines à courant alternatif des centrales électriques modernes sont principalement des moteurs synchrones.
Principe de fonctionnement
Établissement du champ magnétique principal : L'enroulement d'excitation est traversé par un courant d'excitation continu pour établir un champ magnétique d'excitation à polarité alternative, c'est-à-dire pour établir le champ magnétique principal.
Conducteur porteur de courant : L'enroulement d'induit symétrique triphasé agit comme un enroulement de puissance et devient le porteur du potentiel induit ou du courant induit.
Mouvement de coupe : le moteur principal entraîne le rotor pour qu'il tourne (entre de l'énergie mécanique dans le moteur), et le champ magnétique d'excitation à polarité alternée tourne avec l'arbre et coupe les enroulements du stator de chaque phase en séquence (équivalent au conducteur de l'enroulement). coupant le champ magnétique d'excitation en sens inverse). [2]
Génération de potentiel alternatif : en raison du mouvement de coupe relatif entre l'enroulement d'induit et le champ magnétique principal, un potentiel alternatif symétrique triphasé avec des changements périodiques d'amplitude et de direction sera induit dans l'enroulement d'induit. L'alimentation CA peut être fournie via le fil conducteur.
Alternance et symétrie : En raison de la polarité alternée du champ magnétique tournant, la polarité du potentiel induit alterne ; grâce à la symétrie de l'enroulement d'induit, la symétrie triphasée du potentiel induit est garantie. [2]
I. Moteur synchrone AC
Le moteur synchrone AC est un moteur d’entraînement à vitesse constante. Sa vitesse de rotor maintient une relation proportionnelle constante avec la fréquence d'alimentation. Il est largement utilisé dans les instruments électroniques, les équipements de bureau modernes, les machines textiles, etc.
II. Moteur synchrone à aimant permanent
Le moteur synchrone à aimant permanent appartient au moteur synchrone à aimant permanent à démarrage asynchrone. Son système de champ magnétique est constitué d'un ou plusieurs aimants permanents. Il est généralement installé avec des pôles à aimants permanents en fonction du nombre requis de pôles dans la cage du rotor en fonte d'aluminium ou en barres de cuivre. La structure du stator est similaire à celle d’un moteur asynchrone.
Lorsque l'enroulement du stator est connecté à l'alimentation électrique, le moteur commence à tourner selon le principe du moteur asynchrone. Lorsqu'il accélère jusqu'à la vitesse synchrone, le couple électromagnétique synchrone généré par le champ magnétique permanent du rotor et le champ magnétique du stator (le couple électromagnétique généré par le champ magnétique permanent du rotor et le couple de réluctance généré par le champ magnétique du stator) tire le rotor en synchronisation et le moteur entre en fonctionnement synchrone.
Moteur synchrone à réluctance Le moteur synchrone à réluctance, également connu sous le nom de moteur synchrone à réaction, est un moteur synchrone qui utilise la réluctance inégale de l'axe en quadrature et de l'axe direct du rotor pour générer un couple de réluctance. Son stator est similaire à la structure statorique du moteur asynchrone, mais la structure du rotor est différente.
3. Moteur synchrone à réticence
Évolution du moteur asynchrone à cage, afin de permettre au moteur de générer un couple de démarrage asynchrone, le rotor est également équipé d'un enroulement à cage en fonte d'aluminium. Le rotor est pourvu de fentes de réaction correspondant au nombre de pôles du stator (seule la partie polaire saillante est utilisée, sans bobinage d'excitation ni aimant permanent) pour générer un couple synchrone à réluctance. Selon les différentes structures des rainures de réaction sur le rotor, celui-ci peut être divisé en rotor de réaction interne, rotor de réaction externe et rotor de réaction interne et externe. Parmi eux, la rainure de réaction du rotor de réaction externe est ouverte sur le cercle extérieur du rotor, de sorte que l'entrefer dans la direction de l'axe direct et de l'axe en quadrature n'est pas égal. Le rotor de réaction interne comporte des rainures à l'intérieur, ce qui bloque le flux magnétique dans la direction de l'axe en quadrature et augmente la résistance magnétique. Le rotor de réaction interne et externe combine les caractéristiques structurelles des deux rotors ci-dessus, et la différence entre l'axe direct et l'axe en quadrature est grande, ce qui augmente la puissance du moteur. Les moteurs synchrones à réluctance sont également divisés en type de fonctionnement à condensateur monophasé, type de démarrage à condensateur monophasé, type de condensateur monophasé à double valeur et autres types.
4. Moteur synchrone à hystérésis
Le moteur synchrone à hystérésis est un moteur synchrone qui utilise des matériaux à hystérésis pour générer un couple d'hystérésis. Il est divisé en moteur synchrone à hystérésis à rotor interne, moteur synchrone à hystérésis à rotor externe et moteur synchrone à hystérésis à pôle ombré monophasé.
La structure du rotor du moteur synchrone à hystérésis du rotor interne est de type pôle caché, l'apparence est un cylindre lisse, il n'y a pas d'enroulement sur le rotor, mais il y a une couche efficace annulaire en matériau d'hystérésis sur le cercle extérieur du noyau.
Une fois l'enroulement du stator connecté à l'alimentation électrique, le champ magnétique tournant généré amène le rotor à hystérésis à générer un couple asynchrone et à commencer à tourner, puis à entrer automatiquement dans l'état de fonctionnement synchrone. Lorsque le moteur fonctionne de manière asynchrone, le champ magnétique rotatif du stator magnétise le rotor à plusieurs reprises à la fréquence de glissement ; lors d'un fonctionnement synchrone, le matériau d'hystérésis sur le rotor est magnétisé et des pôles magnétiques permanents apparaissent, générant ainsi un couple synchrone. Le démarreur progressif utilise un thyristor antiparallèle triphasé comme régulateur de tension, qui est connecté entre l'alimentation et le stator du moteur. Ce circuit est comme un circuit redresseur en pont triphasé entièrement contrôlé. Lorsque le démarreur progressif est utilisé pour démarrer le moteur, la tension de sortie du thyristor augmente progressivement et le moteur accélère progressivement jusqu'à ce que le thyristor soit complètement activé. Le moteur fonctionne sur les caractéristiques mécaniques de la tension nominale, permettant un démarrage en douceur, réduisant le courant de démarrage et évitant le déclenchement par surintensité au démarrage. Lorsque le moteur atteint la vitesse nominale, le processus de démarrage se termine et le démarreur progressif remplace automatiquement le thyristor qui a terminé la tâche par le contacteur de dérivation pour fournir la tension nominale nécessaire au fonctionnement normal du moteur, afin de réduire les pertes de chaleur. du thyristor, prolonge la durée de vie du démarreur progressif, améliore son efficacité de fonctionnement et évite la pollution harmonique dans le réseau électrique. Le démarreur progressif offre également une fonction d'arrêt progressif. Le processus d'arrêt progressif est opposé au processus de démarrage progressif. La tension diminue progressivement et le nombre de tours tombe progressivement jusqu'à zéro, évitant ainsi le choc de couple provoqué par l'arrêt libre.