Što je AC sinkroni motor? Koje su karakteristike sinkronih motora na izmjeničnu struju
AC sinkroni motor je pogonski motor s konstantnom brzinom čija brzina rotora održava konstantan proporcionalni odnos s frekvencijom snage. Široko se koristi u elektroničkoj instrumentaciji, modernoj uredskoj opremi, tekstilnim strojevima itd. Sinkroni motori su motori na izmjeničnu struju, a namoti statora su isti kao i asinkroni motori. Njegova brzina vrtnje rotora jednaka je brzini rotacijskog magnetskog polja koje stvara namot statora, pa se naziva sinkroni motor. Zbog toga je struja sinkronog motora ispred napona u fazi, odnosno sinkroni motor je kapacitivno opterećenje. Zbog toga se u mnogim slučajevima sinkroni motori koriste za poboljšanje faktora snage sustava napajanja. AC sinkroni motor
Značajke
Sinkroni motor za motorni rad. Budući da sinkroni motor može raditi na vodećem faktoru snage podešavanjem struje uzbude, korisno je poboljšati faktor snage električne mreže. Stoga se oprema velikih razmjera, kao što su puhala velikih razmjera, vodene pumpe, kuglični mlinovi, kompresori, valjaonice, itd., obično pokreću sinkronim motorima. Ova prednost je osobito izražena kada se sinkroni motor koristi u velikoj opremi s malom brzinom. Osim toga, brzina sinkronog motora u potpunosti je određena frekvencijom snage. Kada je frekvencija konstantna, brzina motora je također konstantna i ne mijenja se s opterećenjem. Ova značajka je od velike važnosti u određenim prijenosnim sustavima, posebno u sinkronim prijenosnim sustavima s više strojeva i sustavima preciznog reguliranja brzine. Radna stabilnost sinkronog motora također je relativno visoka. Sinkroni motori općenito rade pod pretjeranom uzbudom, a njihov je kapacitet preopterećenja veći od kapaciteta odgovarajućih asinkronih motora. Moment asinkronog motora proporcionalan je kvadratu napona, dok je moment sinkronog motora određen umnoškom napona i unutarnje elektromotorne sile koju stvara uzbudna struja motora', tj. je, samo proporcionalno prvoj snazi napona. Kada napon mreže iznenada padne na oko 80% nazivne vrijednosti, moment asinkronog motora često pada na oko 64% i prestaje raditi zbog nepokretnog opterećenja; dok moment sinkronog motora ne pada puno, a može se prisilno uzbuditi kako bi se osigurao stabilan rad motora.
Struktura Struktura sinkronog motora je u osnovi ista kao i sinkronog generatora, a rotor je također podijeljen na istaknute polove i skrivene polove. Ali većina sinkronih motora je tipa s istaknutim polovima. Obrazac ugradnje također je podijeljen na horizontalni i vertikalni. Kako bi se riješio problem pokretanja sinkronog motora, na rotor se općenito ugrađuje početni namot. Također može potisnuti oscilacije tijekom rada, pa se naziva i prigušni namot. Uz gore spomenutu tradicionalnu strukturu, postoji i struktura rotora s kandžastim stupom bez kliznog kontakta. Uzimajući za primjer 6-polni motor, dva seta magnetskih polova u obliku kandže postavljena su jedan nasuprot drugome na rotirajućoj osovini. Jedna skupina strši 3 polna tijela aksijalno udesno na kandžastu ploču; druga grupa je postavljena s desne strane u suprotnom smjeru, tako da kandžasti disk strši 3 polna tijela ulijevo aksijalno. Polariteti dvaju seta magnetskih polova su suprotni. Nakon montaže, vanjska obodna površina magnetskog pola više nije okrugla površina pločice poput uobičajenog motora sa istaknutim polovima, već klinasta površina pločice, odnosno, polni luk na jednom kraju je duži od drugog kraja. Cijeli oblik rotora prikazan je na slici. Namotaj polja postavljen je na vanjskom rubu jarma s obje strane. Magnetski tok koji generira prolazi kroz bočni glavni zračni raspor gm između N i S polova, aksijalne zračne raspore g1 i g2 između rotora i statora, a zatim se zatvara kroz završni poklopac i bazu, kao što je prikazano na točkasta linija na slici. Kako bi se spriječio kratki spoj magnetskog toka kroz osovinu, osovina treba biti izrađena od nemagnetskog čelika; ili osovinu treba podijeliti na 3 dijela, srednji dio je izrađen od nemagnetnog čelika. Glavna prednost ove strukture je da nema namota u rotirajućem dijelu, kao ni kliznog kontakta između kolektorskog prstena i četke, pa je rad pouzdan, izolacijska struktura jednostavna, a održavanje praktično. Ali njegov glavni magnetski krug je dug i ima više zračnih praznina, što povećava snagu potrebnu za uzbudu; kućište motora ima jak magnetizam, što će uzrokovati zagrijavanje ležaja; a rotirajuća osovina također mora biti magnetski izolirana. Stoga ovakav motor nije naširoko promoviran, već se koristi samo u nekim posebnim prilikama, a opći kapacitet ne prelazi nekoliko stotina kilovata.
Pokretanje sinkronog motora može proizvesti samo prosječni moment pri sinkronoj brzini. Ako je stator odmah spojen na mrežu i rotor je pobuđen istosmjernom strujom pri pokretanju, rotirajuće magnetsko polje statora odmah se okreće sinkronom brzinom, a magnetsko polje rotora privremeno miruje zbog inercije rotora, a elektromagnetsko polje moment generiran u ovom trenutku bit će pozitivan ili negativan. Izmjenični i njegova prosječna vrijednost je nula, tako da se motor ne može sam pokrenuti. Za pokretanje sinkronog motora moraju se koristiti druge metode. Uglavnom postoje sljedeće dvije metode.
①Asinkrona metoda pokretanja: Ugradite kavezni početni namot na glavni magnetni pol motora. Prilikom pokretanja najprije kratko spojite uzbudni namot kroz otpornik, a zatim spojite statorski namot na mrežu. Oslanjajući se na asinkroni elektromagnetski moment početnog namota kako bi se brzina motora približila sinkronoj brzini, a zatim propuštajući uzbudnu struju u uzbudni namot kako bi se uspostavilo magnetsko polje glavnog pola, sinkroni elektromagnetski moment može se koristiti za povlačenje rotor motora u sinkronu brzinu.
②Metoda pokretanja pomoćnog motora: Općenito, asinkroni motor s istim brojem polova kao i sinkroni motor (kapacitet je oko 10-15% glavnog stroja) koristi se kao pomoćni motor, a glavni stroj se pokreće brzinom blizu sinkronu brzinu, a zatim se snaga prebacuje na stator glavnog stroja, a struja uzbude prolazi u uzbudnom namotu da povuče domaćin u sinkronu brzinu.