小功率同步電動機的選擇與應用
宋美春,宋吉江,牛軼霞
(淄博學院,山東淄博255200)
摘要:針對小功率同步電動機在自動控制系統中占有重要地位的特點,分析當今市場上各種微型同步電機的性能及適用范圍,以使之能得到充分的應用.
關鍵詞:同步電動機}恒速;磁滯轉矩
中圖分類號;tm341 文獻標識碼;c 文章編號:1001- 6848(2000)03-0053-02
1引 言
由于微型同步電動機具有轉速恒定的特點,它不隨負載和電源電壓的改變而改變,與電源頻率有嚴格的比例關系,因此,同步電動機廣泛應用于恒定傳動系統中。如驅動器、儀器、儀表中的走紙、打印記錄機構等;在家用電器方面,如錄像機、錄音機、電唱機、傳真機等裝置也應用微型電動機;在自動控制系統中,作執行元件更是普遍,例如復印機的微調機構、鐘表結構等}工業中,電子自動電位差計與熱電偶或輻射高溫計配合使用,用來測量和監控溫度都離不開微型同步電動機。
2微型同步電動機的種類和特點
微型同步電動機主要有4種類型。分別是永磁式(tyc)、反應式(tx,也叫磁阻式)、磁滯式(tz)和低速同步電動機(tyd)。其共同點是旋轉磁場主要由定子繞組產生,定子繞組為兩相或單相,微型同步電動機的功率可做到零點幾瓦,其結構和異步電動機基本相同,也是由定子和轉子組成,定子鐵心由電工鋼片疊加而成,繞組嵌入槽中,三相或單相定子繞組接電源,為了使用方便,一般微型電機做成單相。不同點,在結構方面,永磁式轉子用永磁鋼組成,可一對或多對磁極,磁阻式轉于作成凸極式,其鐵心是采用軟磁性材料的電工鋼充片疊加而成,磁極同步電機的轉子是用鐵鈷鉬和鐵鈷釩等磁滯回線較寬的合金制成,是整塊材料作的,是一種隱極式轉子為了節省價格昂貴的硬磁性材料,轉子內層用非稿性材料制成襯套,充分利用硬磁性材料的性能,恰蘭地選取轉子外層的厚度和轉子直徑,可以得到較辛
的功率因數和效率,像無數個鼠籠式繞組,所以當車子轉速低于同步轉速時,除磁滯轉矩外,還有異步車矩幫助起動,這些電機的轉子均無勵磁繞組,因而剞無電刷接觸,簡化了結構,提高了工作的可靠性。車起動方面,永磁式和反應式同步電動機起動比較日難,需要在轉子上加裝起動繞組。磁滯式同步電動利不但在同步狀態下,能產生轉矩又可在異步狀態-1運行,當負載轉矩小于磁滯轉矩時,電動機處于同爿運行,當大于磁滯轉矩時,則處于異步運行(很少越行此狀態),該電機有較大的起動轉矩,而且它不需要附設任何起動繞組就可很快起動。
它們的特點決定了不同的系統在不同的情況]各種小功率同步電動機的應用范圍也不同。
3微型同步電動機的適用范圍
tyc型:該機的特點是結構簡單,運行可靠、變率高,功率因數大,額定功率在100w以下,效率盔高可達80 ~6 ,缺點是起動性能不好,體積比較大,適用于要求轉速恒定的系統或裝置中。
tz型特點是不需要起動繞組就能自行起動在整個起動過程中,磁滯轉矩恒定不變,能將負載習穩地拉入同步,此外結構簡單運行可靠,運行噪低,但功率因數和效率都很低,適用于恒速傳動的e動裝置和自動控制系統中。
tx型結構簡單,運行可靠,起動性能較好,過載能力較大,轉子采用凸極結構,使直軸與交軸磁阻不同,但激磁電流大,功率因數低,效率低,適用于大容量轉速恒定的系統。
tyd型:由于起動轉矩不大,力能指標較差。適用于長期堵轉和低速運行的系統。
4微型同步電動機的選擇
了解了以上不同微型同步電動機的特點后,工作中,可按各自的要求進行選擇,在許多自動控制系統中,需要低速大轉矩的驅動電機,例如需要轉速為每分幾十轉,由于一般的同步電動機的極數不便做的太多,通常制成10個左右,因此電機的轉速就比較高。如果通過齒輪等減速機構將使系統變的復雜,效率降低,增加噪聲、振動,甚至不能平穩運行,在這種情況下,可采用反應式(tx)電磁低速微型同步電動機,由于它成本低廉,可靠性高,動態性能好,能瞬時起動和停車,轉速均勻、穩定、噪聲低、長期堵轉不會損壞,適用于恒定低速和瞬時轉速穩定度要求高的裝置中。 |