Индукторные синхронные двигатели

Это название получили индукторные синхронные машины, предназначенные для работы в режиме двигателя и позволяющие получить весьма малые частоты вращения без использования механических редукторов. Поскольку терминология в этой области еще не сложилась, их называют также редукторными синхронными двигателями, синхронными двигателями с электромагнитной редукцией частоты вращения или субсинхронными. Несмотря на то что по своему устройству эти двигатели ничем не отличаются от синхронных индукторных генераторов соответствующих модификаций, они нашли практическое применение много позже и получили заметное распространение лишь в 60—70-х годах. Синхронная частота вращения индукторных двигателей при заданной частоте питания /зависит только от числа зубцов Z магнитопровода ротора п = £2/(2л) = //Z. Выбирая достаточно большое число зубцов, можно получить весьма низкие синхронные частоты вращения. Например, при /= 50 Гц и Z = 100 получаем п = 0,5 об/с, или 30 об/мин.
В тех случаях, когда число зубцов ротора Z- Z4 не слишком велико и имеется возможность выполнить разноименнополюсную якорную обмотки 2 с числом периодов, близким к числу зубцов ротора, применяется исполнение с гладким магнитопроводом статора в двух модификациях:
с гладким статором и с разноименнополюсным (или, как иногда называют, радиальным) возбуждением;
с гладким статором и с одноименнополюсным (или, как иногда называют, аксиальным) возбуждением.
В тех случаях, когда число зубцов ротора настолько велико, что конструкция с гладким статором не выполнима, применяется исполнение с зубчатым статором в двух аналогичных модификациях:
с зубчатым статором и с разноименнополюсным возбуждением;
с зубчатым статором и с одноименнополюсным возбуждением.
Обмотка возбуждения двигателей получает питание от сети переменного тока через выпрямитель. В двигателях с самовозбуждением энергия в обмотку возбуждения передается трансформаторным путем от якорной обмотки. В этом случае цепь обмотки возбуждения замыкается накоротко через выпрямитель, а для обеспечения трансформаторной связи применяется разноименнополюсное исполнение с отношением р2/р\, равным нечетному числу. Как в двигателях с разноименнополюсным возбуждением, так и в двигателях с одноименно-полюсным возбуждением поле возбуждения может быть получено с помощью соответствующим образом намагниченных постоянных магнитов. Якорная обмотка двигателей выполняется однофазной, двухфазной или трехфазной. Пуск двигателей в ход осуществляется прямым включением в сеть.
В однофазных двигателях кроме рабочей предусматривается пусковая обмотка, присоединяемая к сети через конденсатор. Для облегчения пуска на роторе двигателя иногда размещают короткозамкнутую обмотку, токи в которой взаимодействуют с полем якорной обмотки, вращающимся с угловой скоростью П2 = 27г//р2, во много раз превышающей номинальную синхронную угловую скорость двигателя Q = 2п//Z4. Параметры короткозамкнутой обмотки должны быть подобраны таким образом, чтобы пусковой момент превосходил момент внешней нагрузки, но был меньше максимального синхронного момента (в противном случае ротор может «проскочить» номинальную частоту вращения). Если момент инерции ротора не слишком велик, а синхронная частота вращения достаточно мала, двигатель может быть запущен в ход и при отсутствии короткозамкнутой обмотки только за счет синхронного момента. В этом случае ротор успевает достигнуть синхронной частоты вращения и втянуться в синхронизм в течение полупериода изменения синхронного момента, когда его направление остается неизменным.
Синхронные индукторные двигатели небольшой мощности на частоты вращения 1, 2 и 60 об/мин выпускаются в нашей стране серий ДСР и ОРД (соответственно в трехфазном и однофазном исполнении).