تولید دقیق به موتورهای هم زمان متکی است

در خطوط توليد صنعتي حساس به زمان که هر قطعه اي بايد در هماهنگي کامل کار کند تا کیفیت و کارايي محصول را تضمین کندتصور کنید یک موتور که با فرکانس قدرت دقیق مانند ساعت را حفظ می کنداین موتور هم زمان است که "کنترول کروز" واقعی تولید هوشمند است.

موتورهای هم زمان موتورهای AC هستند که سرعت روتور آنها دقیقاً با فرکانس منبع برق مطابقت دارد. در حالت ثابت،دوره چرخش روتور یک رابطه چندگانه کامل با تعداد چرخه AC را حفظ می کندبرخلاف موتورهای حشره ای که به جریان های ناشی از روتور متکی هستند، موتورهای هم زمان از طریق تعامل بین میدان مغناطیسی چرخش استاتور و میدان مغناطیسی روتور کار می کنند.به دست آوردن هماهنگی دقیقاین ویژگی آنها را در کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق سرعت دارند، مزایای منحصر به فرد می دهد.

در حوزه موتورهای AC، موتورهای همگام و استنشاق دو گزینه اصلی را نشان می دهند. موتورهای استنشاق با سرعت کمی کمتر از سرعت همگام کار می کنند،با این "شلوغی" ایجاد جریان های روتور است که کار را هدایتدر مقابل، موتورهای هم زمان، برای عملکرد واقعی هم زمان، به فرکانس قدرت "قفل" می شوند و سناریوهای کاربردی متمایز خود را تعیین می کنند.

موتورهای هم زمان کاربرد های متنوعی از دستگاه های زمانبندی کوچک تا تجهیزات صنعتی بزرگ را ارائه می دهند:

• زمانبندی دقیق:موتورهای هم زمان کوچک زمان بندی دقیق را در ساعت های هم زمان، تایمر دستگاه ها و ضبط کننده های نوار فراهم می کنند، با دقت مستقیماً وابسته به ثبات فرکانس شبکه.
• درایو های صنعتی:کاربردهای صنعتی بزرگ از بهره وری بالای تبدیل انرژی (معمولا بیش از 95٪) و قابلیت اصلاح فاکتور قدرت بهره مند می شوند.کار با عامل قدرت اصلی یا واحد برای بهبود بهره وری شبکه.

اصل کار آن شبیه به رقص مغناطیسی است. جریان متناوب پیچ استاتور یک میدان مغناطیسی چرخان را ایجاد می کند، در حالی که روتور میدان خود را از طریق آهنرباهای دائمی یا الکترومغناطیس تولید می کند.اين رشته ها با هم ارتباط برقرار مي کنند، باعث می شود که روتور با میدان استاتور هماهنگ شود مانند شرکای رقص حفظ ریتم کامل.

موتورهای هم زمان بر اساس مغناطیس روتور به دو نوع اصلی تقسیم می شوند:

1موتورهای هم زمان غیر هیجان زده:این دستگاه ها از میدان های استاتور برای مغناطیس کردن روتور بدون تحریک خارجی استفاده می کنند. سه نوع زیر وجود دارد:

• موتورهای هم زمان مغناطیس دائمی (PMSM):با مغناطیس های دائمی جاسازی شده ، PMSM طراحی جمع و جور و بهره وری بالا را ارائه می دهد ، که به طور گسترده ای در سیستم های سرو و وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می شود.
• موتورهای بی رغبت:با روتورهای فولادی دندان دار که با میدان های استاتور هماهنگ می شوند تا بی میلی مغناطیسی را به حداقل برسانند و تورک تولید کنند.
• موتورهای هیسترسیس:با استفاده از روتورهای فولادی کبالت با فشار بالا که باعث می شوند تورم ثابت از زمان راه اندازی تا سرعت هم زمان برقرار شود، ایده آل برای کاربردهای دقیق کوچک.

2. موتورهای همگام DC:به دلیل نیاز به جریان مستقیم بر روی روتور، به طور معمول از طریق حلقه های لغزنده، این موارد برای کاربردهای مقیاس بزرگ استفاده می شود.

روش های کنترل با توجه به طراحی موتور و کاربرد متفاوت است:

• کنترل اسکالری:شامل کنترل V/f برای ساده سازی
• کنترل وکتور:کنترل چرخش مستقیم جهت جهت دادن به میدان برای دقت بالا
• خطي سازي بازخورد:روش های پیشرفته برای عملکرد برتر

سرعت بستگی به فرکانس قدرت و تعداد قطب ها دارد:

• RPM = 120 × فرکانس / شمارش قطب
• Rad/s = 4π × فرکانس / شمارش قطب

اجزای کلیدی شامل مجموعه های استاتور و روتور است. اکثر طرح ها دارای armatures ثابت با پیچ های میدان چرخشی هستند که از طریق تعاملات میدان مغناطیسی قدرت تولید می کنند.پیچ و تاب استاتور سه فاز با روتورهای DC در واحدهای بزرگتر ترکیب می شود.

به دلیل بی وقفه روتور، موتورهای هم زمان نیاز به کمک برای رسیدن به سرعت هم زمان دارند. روش ها شامل:

• لوله های خنک کننده برای ثبات
• موتورهای پونی برای واحدهای بزرگ
• کنترل فرکانس الکترونیکی
• چرخش ناپذیری در موتورهای کوچک

علاوه بر اصلاح فاکتور قدرت، موتورهای هم زمان ارائه می دهند:

• سرعت مستقل از بار
• کنترل دقیق سرعت و موقعیت
• توانایی نگه داشتن موقعیت
• دقت زمانبندی بالا
• بهره وری در سرعت های پایین

استفاده های تخصصی عبارتند از:

• دستگاه های کنسرتور هم زمان:برای اصلاح فاکتور قدرت
• محدوده ی ثبات:حفظ همگام سازی تحت بار

موتورهای هم زمان با کنترل دقیق سرعت، بهره وری بالا و اصلاح فاکتور قدرت، به عنوان شرکای قابل اعتماد در تولید صنعتی عمل می کنند.از زمان بندی در مقیاس کوچک تا درایوهای صنعتی بزرگ، آنها عملکرد ثابت را ارائه می دهند که از بهره وری و دقت تولید پیشرفته پشتیبانی می کند.