Синхронен двигател с постоянен магнит
В сравнение с конвенционалния навиващ синхронен двигател, синхронният двигател с постоянен магнит няма възбудителна намотка и се заменя с постоянен магнит, а статорните структури на двете са в общи линии еднакви, така че четката, намотката на полето и приплъзването могат да бъдат пропуснати по същото време. Пръстенът значително опростява структурата на двигателя, което го прави по-опростен и по-надежден.
Принципът на работа започва с принципа на работа на традиционния електрически синхронен мотор за възбуждане.
Синхронните двигатели се предлагат както в ротационни, така и във въртящи се версии на котвата. Тъй като ротационният тип магнитни полюси има предимствата на малко тегло на ротора, прост производствен процес и малък ток през четката и пръстена за приплъзване, синхронният двигател с голям и среден капацитет най-често използва ротационна магнитна структура тип полюс.
В зависимост от формата на ротора, въртящият се магнитен тип полюс може да бъде разделен на два типа: тип изпъкнал полюс и тип скрит полюс, както е показано на следващата фигура. В приложения, където се изискват ниски скорости, често се използват изпъкнали полюси.
а) вид изпъкнал полюс (б) тип скрит стълб
Схема на синхронния двигател
Синхронните двигатели, както и другите въртящи се машини, се състоят от две части - статора и ротора. Статорът на синхронната машина се състои главно от основа, сърцевина и статорна намотка.
За да се намали загубата на хистерезис и вихрови токове, сърцевината на статора е подредена с тънки листове от силиконова стомана, а вътрешната повърхност на сърцевината на статора е вградена с пространствено симетрична трифазна намотка.
Роторът се състои главно от въртящ се вал, плъзгащ пръстен, сърцевина и роторна намотка. За да се отговори на изискванията за магнитна пропускливост и механична якост, сърцевината на ротора често се изковава от легирана стомана с висока якост.
Когато синхронният двигател работи, се въвежда трифазен симетричен ток в трифазната намотка на статора и се прилага постоянен ток към вълнуващата намотка на ротора.
Когато трифазен променлив ток преминава през статорната трифазна симетрична намотка, във въздушната междина се генерира въртящо се магнитно поле. Това въртящо магнитно поле възниква и е точно същото като предишния асинхронен двигател.
При подаване на постоянен ток към намотката на роторното поле се генерира статично магнитно поле с постоянна полярност. Ако броят на магнитните полюсни двойки на магнитното поле на ротора е равен на броя на магнитните полюсни двойки на магнитното поле на статора, магнитното поле на ротора се върти синхронно от въртящото се магнитно поле на статора поради силата на теглене на магнитното поле на статора магнитното поле, т.е. роторът се върти със скорост и посока, еквивалентни на въртящото се магнитно поле, което е синхронен двигател. Основният принцип на работа.
Въртящото магнитно поле на статора или посоката на въртене на ротора се определя от фазовата последователност на трифазния ток, преминаващ в статорната намотка. Промяната на последователността на фазите променя посоката на въртене на синхронния двигател.
