Princípio de funcionamento do motor síncrono de ímã permanente (como obter o processo de campo magnético rotativo)

Princípio do motor síncrono de ímã permanente - o principal é como obter o campo magnético rotativo!

Em primeiro lugar, vamos dar uma olhada na definição de motor síncrono de ímã permanente. O ímã permanente no motor síncrono de ímã permanente significa que o rotor do motor é um ímã permanente, também chamado de ímã permanente. Sincronização significa que a frequência do rotor e a frequência do estator são iguais e sua velocidade não mudará devido a mudanças na carga.

Um motor refere-se a um dispositivo que converte energia elétrica em energia mecânica. É um dispositivo mecânico eletromagnético.

Vamos dar uma olhada em como o motor de ímã permanente gira. Na verdade, o motor usa o princípio da atração do campo magnético. Como mostrado na imagem abaixo, se o ímã do anel externo azul-cinza girar, ele pode atrair o ímã para dentro. O ímã segue a rotação.

O princípio do campo magnético usado no motor

Então, como fazer o ímã do anel externo girar? Não podemos usar uma coisa rotativa para acionar o anel externo e depois fazer o ímã interno girar, certo? Se sim, então este é no máximo um acoplamento, não um motor.

O motor síncrono de ímã permanente gira o campo magnético do anel externo por meio de rotação eletromagnética em vez de girar mecanicamente o anel externo. Este método de girar o campo magnético do estator por meio de rotação eletromagnética é o ímã permanente. O núcleo do síncrono motor.

A grandeza do motor é converter o campo elétrico invisível no campo magnético invisível. A descoberta de que essa quantidade física pode ser convertida uma na outra foi experimentada por vários grandes físicos. Aqui apresentamos brevemente para facilitar compreensão de todos.O princípio do motor síncrono de ímã permanente.

Em julho de 1820, o físico dinamarquês H.C. Oersted (1777-1851) publicou um artigo "Experimentos sobre a colisão de corrente em uma agulha magnética", anunciando à comunidade científica a natureza da corrente elétrica. invenção do efeito magnético, as pessoas sabiam que existe uma certa relação entre eletricidade e magnetismo.

Ampere, um mestre no campo da eletricidade, respondeu muito rapidamente e profundamente A consciência deste fenómeno irá certamente revelar um campo totalmente novo.

Após uma série de experimentos físicos e raciocínio matemático, Ampere levou apenas alguns meses para descobrir a razão fundamental pela qual a eletricidade produz magnetismo e propôs o conceito de campo magnético. Ele também apontou que o campo magnético campo é causado por movimento. Carga (ou seja, corrente) é gerada. Ao mesmo tempo, a Lei de Ampere simples e fácil de lembrar é resumida.

Neste momento, Faraday, o físico que levou a indústria humana à eletrificação, levantou-se e propôs a lei da indução eletromagnética descreve quantitativamente a relação entre eletricidade e magnetismo, inventou o primeiro modelo de motor e realizou a conversão do magnetismo em eletricidade pela primeira vez, estabelecendo as bases para o alternador posterior.

A grandeza de Faraday é que ele não apenas deduziu teorias físicas por meio de implementação, mas também transformou diretamente teorias físicas em grandes invenções por meio de experimentos. Pode-se dizer que os motores, motores elétricos e teorias de corrente alternada de Faraday impulsionaram indústria humana. Entrando na era da eletrificação.

Mais tarde, Lorentz e Maxwell simplificaram a teoria eletromagnética e a tornaram mais acessível às pessoas.

Neste ponto, a teoria eletromagnética era sólida, mas o motor neste momento ainda é um motor CC. O princípio é o seguinte. O ímã permanente é fixo e a bobina energizada atinge rotação permanente de a bobina mudando continuamente a direção da corrente no campo magnético.

Os motores CC também são amplamente utilizados, mas não são nosso protagonista hoje. Hoje apresentamos apenas motores síncronos de ímã permanente.

Falando em motores síncronos de ímã permanente, temos que mencionar uma pessoa - Nikola Tesla. Com base no trabalho de seus antecessores, Tesla utilizou de forma inovadora a corrente alternada na bobina através da diferença do ângulo de fase da corrente alternada na bobina. Um campo magnético alternado é obtido.

A imagem abaixo mostra os enrolamentos de um motor síncrono de ímã permanente típico. Os enrolamentos trifásicos estão dispostos em um ângulo elétrico de 120° no espaço. Corrente alternada trifásica com uma diferença de fase de 120° passa pelos enrolamentos.

Suponha que energizemos a bobina verde primeiro, então ela gerará um campo magnético semelhante a uma barra magnética, com o do meio O rotor do ímã permanente é tensionado e começa a girar em torno do eixo central. Quando ele gira para o próximo enrolamento, o nível magnético do próximo enrolamento passa a ser oposto ao pólo magnético do rotor, e o rotor continua Girar.

Dessa forma, os enrolamentos do estator externo mudam periodicamente e os pólos magnéticos giram.

Observe que a barra magnética na imagem acima serve apenas para ajudá-lo a entender a direção do campo magnético da bobina energizada. Não é que haja um ímã colocado no motor!

O rotor não é apenas um ímã. Nesse caso, a força será desigual devido à direção única do pólo magnético. Portanto, mais ímãs são geralmente colocados no estator para formar um grupo magnético do estator, de modo que um rotor de ímã permanente com intervalos de pólos SN seja formado.

Neste ponto, todos devem ser capazes de compreender o princípio de um motor síncrono de ímã permanente. Seu núcleo é como obter um campo magnético giratório. O motor de ímã permanente reúne as teorias e dispositivos experimentais de muitos grandes físicos, como a corrente alternada de Faraday, a indução eletromagnética de Ampere, etc.

No entanto, todas essas conquistas e teorias foram finalmente incorporadas no motor síncrono de ímã permanente, e é precisamente por causa da promoção persistente de motores síncronos de ímã permanente e corrente alternada de Tesla que podemos usá-los de forma tão conveniente hoje. Vários equipamentos elétricos com diferentes tensões.

Na realidade, motores e geradores síncronos de ímã permanente são amplamente utilizados. Em novos veículos de energia e geração de energia eólica, motores e geradores síncronos de ímã permanente ocupam uma grande participação de mercado.

Às vezes penso sobre isso com cuidado, os físicos da era Ampere, Faraday e Tesla foram tão incríveis que foram capazes de descobrir e encontrar as leis entre duas quantidades físicas completamente invisíveis.

Sendo capaz de converter essa coisa invisível em movimento mecânico regular e visível, não posso deixar de sentir que o motor é uma grande invenção e que a física é uma área muito encantadora!