Синхронные электродвигатели малой мощности (микродвигатели) употребляются в системах автоматики, разных бытовых устройствах, часах, фотоаппаратах и т. д.

Большая часть синхронных электродвигателей малой мощности отличается от машин обычного выполнения только конструкцией ротора, который, обычно, не имеет обмотки возбуждения, контактных колец и прижимающихся к ним щеток.

Для появления крутящего момента ротор делают из магнитно-твердого сплава с следующим однократным намагничиванием его в сильном импульсном магнитном поле, в итоге чего в предстоящем полюсы сохраняют остаточную намагниченность.

При использовании магнитномягкого материала ротору присваивают необыкновенную форму, обеспечивающую различное магнитное сопротивление его магнитопровода в круговых направлениях.

Синхронные движки с неизменными магнитами имеют цилиндрический явнополюскый ротор из магнитно-твердого сплава и короткозамкнутую пусковую обмотку.

В момент запуска синхронный движок работает как асинхронный и его исходный крутящий момент создается за счет взаимодействия вращающегося магнитного поля статора с наведенными им токами в короткозамкнутой обмотке ротора. Так как движок пускается в ход в возбужденном состоянии, то магнитное поле неизменных магнитов вращающегося ротора наводит в обмотке статора э. д. с. переменной частоты а это вызывает токи, из-за которых появляется тормозной момент.

Результирующий момент на валу мотора определяется суммой моментов, обусловленных короткозамкнутой обмоткой и тормозным эффектом, т. е. который находится в зависимости от скольжения. В процессе разгона ротора этот момент добивается малого значения которое при правильном выборе пусковой обмотки должно быть больше номинального момента.

Когда скорость приблизится к синхронной, ротор, в итоге взаимодействия поля неизменных магнитов с вращающимся магнитным полем статора втягивается в синхронизм и дальше крутится с синхронной скоростью.

Рабочие свойства синхронного мотора с неизменными магнитами не достаточно отличаются от подобных черт синхронного мотора с обмоткой возбуждения ротора.

Синхронные реактивные движки имеют явнополюсный ротор из магнитно-мягкого материала с впадинами, либо секционированный, по этому его магнитное сопротивление в круговых направлениях различно. Ротор со впадинами состоит из штампованных листов электротехнической стали и имеет короткозамкнутую пусковую обмотку. Встречаются роторы из сплошного ферромагнитного материала с подобными впадинами. Ротор секционированный состоит из листов электротехнической стали, залитых алюминием либо другим диамагнитным материалом, выполняющим роль коротко-замкнутой обмотки.

При включении обмотки статора возбуждается крутящееся магнитное поле и происходит асинхронный запуск мотора. По окончании разгона ротора до подсинхронной скорости он под действием реактивного крутящего момента, обусловленного различием магнитных сопротивлений в круговых направлениях, заходит в синхронизм и размещается относительно вращающегося магнитного поля статора так, чтоб его магнитное сопротивление для этого поля было минимальным.

Обычно синхронные реактивные движки изготовляют номинальной мощностью до 100 Вт, а время от времени и выше, если простоте конструкции и завышенной надежности присваивают особенное значение. При схожих габаритах номинальная мощность синхронных реактивных движков в 2 — 3 раза меньше номинальной мощности синхронных движков с неизменными магнитами, но по конструкции они проще, отличаются наименьшей ценой, номинальный коэффициент мощности их не превосходит 0,5, а номинальный к. п. д. составляет до 0,35 — 0,40.

Синхронные гистерезисные движки имеют ротор из магнитотвердого сплава с широкой петлей гистерезиса. С целью экономии этого дорогостоящего материала ротор делают сборной конструкции, при которой вал крепится на втулке из ферро- либо диамагнитного материала, а на ней крепят сплошной либо собранный из пластинок полый цилиндр, затянутый запорным кольцом. Внедрение магнитно-твердого сплава для производства ротора приводит к тому, что в работающем движке волны рассредотачивания магнитной индукции по поверхностям статора и ротора сдвинуты друг относительно друга на некий угол, именуемый углом гистерезиса, что обусловливает появление гистерезисного крутящего момента, направленного в сторону вращения ротора.

Различие меж синхронными движками с неизменными магнитами и синхронными гистерезисными движками заключается в том, что у первых ротор при изготовлении машин подвергается подготовительному намагничиванию в сильном импульсном магнитном поле, а у вторых он намагничивается вращающимся магнитным полем статора.

При пуске синхронного гистерезисного мотора кроме основного гистерезисного крутящего момента в машинах со сплошным ротором появляется еще асинхронный крутящий момент, обусловленный вихревыми токами в магнитопроводе ротора, что содействует разгону ротора, вхождению его в синхронизм и последующую работу с синхронной скоростью при неизменном сдвиге ротора относительно вращающегося магнитного поля статора на угол, определяемый нагрузкой на валу машины.

Синхронные гистерезисные движки эксплуатируют как в синхронном режиме, так и в асинхронном, но в последнем случае при малом скольжении. Синхронные гистерезисные движки отличаются огромным исходным пусковым моментом, плавностью входа в синхронизм, малозначительным конфигурацией тока в границах 20 — 30 % при переходе от холостого хода к режиму недлинного замыкания.

Эти движки имеют наилучшие характеристики, чем синхронные реактивные, отличаются простотой конструкции, надежностью и бесшумностью в работе, малыми габаритами и малозначительной массой.

Отсутствие короткозамкнутой обмотки приводит к качаниям ротора при переменной нагрузке, что обусловливает определенную неравномерность его вращения, ограничивающую область внедрения машин, которые изготовляют номинальной мощностью до 400 Вт на промышленную и завышенные частоты как одно-, так и двухскоростные.

Номинальный коэффициент мощности синхронных гистерезисных движков не превосходит 0,5, а номинальный к. п. д. добивается значения 0,65.

Синхронные реактивно-гистерезисные движки имеют явнополюсный статор с обмоткой, расположенной на магнитопроводе, собранном из 2-ух симметричных пакетов листов электротехнической стали со стыком снутри каркаса обмотки. Магнитопровод имеет два полюса, разрезанных продольным пазом на равные части, при этом на какой-то из них на каждом полюсе находятся короткозамкнутые витки. Меж этими расщепленными полюсами находится ротор, составленный из нескольких тонких колец с перемычками из закаленной магнитно-твердой стали, насаженных на валик, соединенный с редуктором, снижающим частоту вращения выходного вала до нескольких сотых толикой либо нескольких 10-ов об/мин.

При включении обмотки статора, благодаря короткозамкнутым виткам, создается сдвиг по фазе во времени меж магнитными потоками неэкранированной и экранированной частей полюсов, что приводит к возбуждению результирующего вращающегося магнитного поля. Это поле, взаимодействуя с ротором, содействует появлению асинхронного и гистерезисного крутящих моментов, вызывающих разгон ротора, который по достижении подсинхронной скорости под воздействием реактивного и гистерезисного крутящих моментов заходит в синхронизм и крутится в направлении, от неэкранированной части полюса к его экранированной части, где размещены короткозамкнутые витки.

У реверсивных движков заместо короткозамкнутых витков используют четыре катушки, которые располагают на обеих частях каждого расщепленного полюса, и для принятого направления вращения ротора замыкают подобающую пару катушек накоротко.

Синхронные реактивно-гистерезисные движки имеют относительно огромные габариты и массу, номинальная мощность их не превосходит 12 мкВт, работают они при очень низком коэффициенте мощности, а номинальный к. п. д. их не превосходит 0,01.

Синхронные шаговые движки конвертируют управляющие электронные импульсы в данный угол поворота, осуществляемый дискретным методом. Они имеют статор, на магнитопроводе которого находятся две либо три однообразные пространственно сдвинутые обмотки, попеременно присоединяемые к источнику электронной энергии в виде прямоугольных импульсов регулируемой частоты. Под воздействием импульсов тока полюсы статора соответственно намагничиваются с переменной полярностью. Изменение направления токов в обмотках статора приводит к соответственному перемагничиванию полюсов и установлению новейшей обратной полярности.

Явнополюсный ротор шаговых движков может быть активным и реактивным. Активный ротор имеет обмотку возбуждения неизменного тока, контактные кольца и щетки либо систему неизменных магнитов с чередующейся полярностью, а реактивный ротор делают без обмотки возбуждения.

Число полюсов ротора шагового мотора вдвое меньше числа полюсов статора. Каждое переключение обмоток статора приводит к повороту результирующего магнитного поля машины и вызывает синхронное перемещение ротора на один шаг. Направление поворота ротора находится в зависимости от полярности импульса, поданного на подобающую обмотку статора.