Silnik z magnesami trwałymi

 

     Magnesy trwałe znajdują zastosowanie w maszynach synchronicznych małej mocy jako źródła strumienia magnetycznego. Pozwala to na uniknięcie dodatko­wego źródła zasilania obwodu wzbudzenia, pierścieni, szczotek i związanego z nimi tarcia. Brak pierścieni i szczotek zwiększa pewność pracy maszyny i ułatwia eksploatację, a poza tym pozwala zmniejszyć wymiary silnika. Magnesy trwałe wykorzystywane w silnikach są wykonywane z materiałów magnetycznie twar­dych, charakteryzujących się szeroką pętlą histerezy.

Najbardziej rozpowszechnionym silnikiem synchronicznym o magnesach trwa­łych jest silnik Merilla, zwany również permasynem.

     Uzwojenie stojana, najczęściej jednofazowe, z fazą pomocniczą, jak w jedno­fazowym silniku indukcyjnym - wytwarza pole wirujące (eliptyczne). Ponieważ silnik synchroniczny nie ma momentu rozruchowego, więc na wirniku umieszcza się klatkę rozruchową. Rozruch jest więc asynchroniczny, a po osiągnięciu pręd­kości synchronicznej następuje wciągnięcie w synchronizm dzięki działa­niu magnesów trwałych.

Na rysunku 7.47 przedstawiono silnik synchroniczny Merilla, w którym ma­gnesy trwałe są wpasowane w blachy wirnika. W blachach wirnika są wytłoczo­ne żłobki, w których jest umieszczona klatka rozruchowa. Cztery żłobki, znajdu­jące się nad przerwami między biegunami magnesów trwałych, mają większą głębokość. Dzięki temu linie pola magnetycznego nie zamykają się przez blachy wirnika, lecz przechodzą przez szczelinę powietrzną do stojana. Innymi słowami - głębokie żłobki ograniczają strumień rozproszenia. W żłobkach stojana są umie­szczone uzwojenia fazy głównej i pomocniczej. Dobre parametry takiego silnika uzyskuje się stosując materiały magnetyczne o dobrych właściwościach.

    Silniki o mocy kilku watów mają specjalną konstrukcję zapewniającą im wła­sny moment rozruchowy. Silnik o konstrukcji jak na rys. 7.48 ma 30 biegunów wzbudzanych prądem przemiennym. Wirnik ma 6 niesymetrycznych ramion z materiału magnetycznie twardego. Na każdym ramieniu znajdują się 2 występy o szerokości równej szerokości bieguna, oddalone od siebie o 1,5 lub 2 podziałki biegunowe stojana. Bieguny stojana zmieniają okresowo swą biegunowość i przy­ciągają na przemian, w obu kierunkach, niesymetryczne bliskiej magnetycznie ramiona wirnika. Wskutek tego wirnik popada w ruch drgający o rosnącej amplitudzie i w ten sposób może zostać wciągnięty w synchronizm. Ponieważ pole wytworzone w stojanie jest pulsujące, silnik taki nie ma określonego kierunku obrotów. W celu nadania mu określonego kierunku obrotów stosuje się blokadę ruchu w jedną stro­nę za pomocą sprężyny spiralnej, zapadki itp.

 

 

 

                         

 

 

 

 

Silnik synchroniczny z rozruchem drgającym  1 - wirnik, 2 – stojan