Die Präzisionsfertigung beruht auf Synchronmotoren

In zeitsensiblen industriellen Produktionslinien, wo jede Komponente in perfekter Synchronisation arbeiten muss, um Produktqualität und Effizienz zu gewährleisten,Stellen Sie sich einen Motor vor, der eine Uhrgenauigkeit mit Leistungsfrequenz aufrechterhält.Dies ist der synchrone Motor, der wahre "Cruise Control" der intelligenten Fertigung.

Synchrone Motoren sind Wechselstrommotoren, deren Rotorgeschwindigkeit genau der Stromversorgungsfrequenz entspricht.Die Drehzeit des Rotors unterhält eine ganzzahlige Multiplikatorbeziehung zur AC-ZykluszahlIm Gegensatz zu Induktionsmotoren, die auf rotorinduzierte Ströme angewiesen sind, arbeiten Synchromotoren durch die Wechselwirkung zwischen dem rotierenden Magnetfeld des Stators und dem Magnetfeld des Rotors.die genaue Synchronisierung erreichenDiese Eigenschaft verschafft ihnen einzigartige Vorteile bei Anwendungen, die eine präzise Geschwindigkeitsregelung erfordern.

Im Bereich der Wechselstrommotoren stellen Synchron- und Induktionsmotoren zwei Hauptoptionen dar.Mit diesem "Rutsch" erzeugen die Rotorströme, die den Betrieb antreibenSynchrone Motoren hingegen "verriegeln" sich an der Leistungsfrequenz für einen echten synchronen Betrieb und bestimmen so ihre unterschiedlichen Anwendungsfälle.

Synchrone Motoren bieten verschiedene Anwendungen von Miniaturzeitgeräten bis hin zu massiven Industrieanlagen:

• Präzisionszeit:Kleine synchrone Motoren sorgen für eine genaue Zeitung in synchronen Uhren, Gerätetimes und Tonbandgeräten, wobei die Präzision direkt von der Frequenzstabilität des Netzes abhängt.
• Industrieantriebe:Große industrielle Anwendungen profitieren von ihrer hohen Energieumwandlungseffizienz (normalerweise über 95%) und ihrer Leistungsfaktorkorrekturfähigkeit,Betrieb mit führendem oder einheitlichem Leistungsfaktor zur Verbesserung der Netzeffizienz.

Das Funktionsprinzip ähnelt einem Magnettanz. Der Wechselstrom der Statorwicklung erzeugt ein rotierendes Magnetfeld, während der Rotor sein eigenes Feld über Permanentmagnete oder Elektromagnete erzeugt.Diese Felder interagieren, wodurch der Rotor mit dem Statorfeld synchronisiert wird, wie Tanzpartner, die einen perfekten Rhythmus beibehalten.

Synchrone Motoren unterteilen sich nach der Rotormagnetisierung in zwei Haupttypen:

1. Nicht erreichte Synchrommotoren:Diese verwenden Statorfelder zur Rotormagnetisierung ohne externe Anregung.

• mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 50 WMit eingebetteten Permanentmagneten bieten PMSM ein kompaktes Design und eine hohe Effizienz, die in Servosystemen und Elektrofahrzeugen weit verbreitet sind.
• mit einer Leistung von mehr als 1000 WMit zähnenförmigen Stahlrotoren, die sich mit den Statorfeldern ausrichten, um die magnetische Zurückhaltung zu minimieren und Drehmoment zu erzeugen.
• Hysterese-Motoren:Die Verwendung von Kobalt-Rotoren mit hoher Zwangskraft, die ein konstantes Drehmoment vom Start bis zur synchronen Geschwindigkeit aufrechterhalten, ideal für kleine Präzisionsanwendungen.

2. Gleichstrommotoren:Da sie gleichbleibenden Strom auf dem Rotor benötigen, typischerweise durch Ringe, dienen sie groß angelegten Anwendungen.

Die Steuerungsmethoden variieren je nach Motorkonstruktion und Anwendung:

• Skalierkontrolle:Einschließlich V/f-Steuerung zur Vereinfachung
• Vektorsteuerung:Feldorientierte und direkte Drehmomentregelung für hohe Präzision
• Rückkopplungslinearisierung:Fortgeschrittene Methoden für eine höhere Leistung

Die Geschwindigkeit hängt von der Leistungsfrequenz und der Polzahl ab:

• Umdrehungen pro Sekunde = 120 × Frequenz / Polzahl
• Rad/s = 4π × Frequenz / Polzahl

Zu den wichtigsten Komponenten gehören Stator- und Rotorbaugruppen.Dreiphasige Statorwicklungen kombinieren sich mit Gleichstrommotoren in größeren Einheiten.

Aufgrund der Trägheit des Rotors benötigen synchrone Motoren Unterstützung, um die synchrone Geschwindigkeit zu erreichen.

• mit einer Breite von mehr als 50 mm
• Ponymotoren für große Einheiten
• Elektronische Frequenzsteuerung
• Zurückweisungsdrehmoment bei kleinen Motoren

Neben der Leistungsfaktorkorrektur bieten Synchromotoren:

• Geschwindigkeit unabhängig von der Last
• Genaue Geschwindigkeits-/Positionsregelung
• Positionsaufbewahrungsfähigkeit
• Hohe Zeitgenauigkeit
• Effizienz bei niedrigen Drehzahlen

Zu den speziellen Anwendungen gehören:

• mit einer Leistung von mehr als 100 W undFür die Leistungsfaktorkorrektur
• Stabilitätsgrenzen:Aufrechterhaltung der Synchronisierung unter Last

Mit ihrer präzisen Geschwindigkeitsregelung, ihrer hohen Effizienz und der Korrektur des Leistungsfaktors dienen Synchrommotoren als zuverlässige Partner in der industriellen Fertigung.Von Mikroskala-Timing bis hin zu großen industriellen Antrieben, liefern sie eine gleichbleibende Leistung, die eine hohe Produktionseffizienz und Präzision unterstützt.