Funktion af synkronmotorerer, at den magnetiske flux og rotoren har samme rotationshastighed. Af denne grund ændrer rotoren på den elektriske motor ikke sin hastighed med stigende belastning. Der er en vikling på rotoren, der skaber et magnetfelt.
Kraftige permanente magneter bruges undertiden.Normalt er der i synkrone maskiner lige så mange viklinger på rotoren som på statoren. Så det viser sig at justere rotationshastighederne for den magnetiske flux og rotoren. Belastningen, der er tilsluttet elmotoren, påvirker slet ikke hastigheden.
Elektrisk motor design
Den synkrone motorenhed består af følgende elementer:
- Den faste del er statoren, hvorpå viklingerne er placeret.
- En bevægelig rotor, undertiden kaldet en induktor eller et anker.
- Front- og bagcover.
- Rotor monterede lejer.
Der er et frit mellemrum mellem armaturet og statorenplads. Viklinger er lagt i rillerne, de er forbundet med en stjerne. Så snart der tilføres spænding til motoren, begynder strømmen at strømme gennem ankerviklingen. Der dannes et magnetfelt omkring induktoren. Men statoren er også energisk. Og det er her, den magnetiske flux opstår. Disse felter er forskudt i forhold til hinanden.
Hvordan fungerer en synkron motor
I synkrone maskiner er elektromagneterne på statoren poler, da de fungerer på jævnstrøm. I alt er der to ordninger, hvormed statorviklingerne er forbundet:
- Eksplicit stang.
- Implicit stang.
For at reducere modvilje og optimere feltpassageforholdene anvendes kerner lavet af ferromagneter. De fås i både stator og rotor.
De er lavet af specielle kvaliteterelektrisk stål, som indeholder en enorm mængde af et element såsom silicium. Med dette er det muligt at reducere hvirvelstrømmen markant samt øge metalets elektriske modstand.
Kernen i arbejdet med synkrone elektriske motorerligger samspillet mellem stator- og rotorpolerne. Ved opstart opstår acceleration af strømningshastigheden. Det er under disse forhold, at den elektriske motor fungerer i en synkron tilstand.
Startmetode med en ekstra elmotor
Tidligere blev der anvendt specielle motorer tilstart, som blev forbundet med motoren ved hjælp af mekaniske enheder (remdrev, kæde osv.). Under opstart begyndte rotoren at rotere og nåede gradvist accelerationen og nåede værdien af den synkrone hastighed. Derefter begyndte selve elmotoren at arbejde. Dette er driftsprincippet for en synkron elmotor uanset design og producent.
En forudsætning er, at launcherenden elektriske motor skal have en effekt på ca. 15% af den accelererede motor. Denne effekt er nok til at starte enhver synkron elmotor, selvom der er forbundet en lille belastning til den. Denne metode er ret kompleks, og prisen på alt udstyr stiger betydeligt.
Moderne opstartsmetode
Moderne design af synkrone elektriske motorer er ikke udstyret med sådanne overclocking-kredsløb. Der bruges et andet startsystem. Sådan er en synkron maskine tændt:
- Ved hjælp af en reostat lukkes rotorviklingerne. Som et resultat bliver ankeret kortsluttet, som i enkle asynkrone motorer.
- Der er også en kortsluttet vikling på rotoren, som er en dæmpende vikling, og med sin hjælp forhindrer den, at ankeret svinger under synkronisering.
- Så snart ankeret når den mindste rotationshastighed, er en jævnstrøm forbundet med dens viklinger.
- Hvis der anvendes permanente magneter, er det nødvendigt at bruge eksterne startmotorer.
Der er kryogene synkronmotorer, der bruger et omvendt design. Markviklingerne er lavet af superledende materialer.
Fordelene ved synkrone maskiner
Asynkrone og synkrone motorer harmeget ens design, men der er stadig forskelle. I sidstnævnte er der en klar fordel ved, at exciteringen sker fra en jævnstrømskilde. I dette tilfælde kan motoren køre med en meget høj effektfaktor. Der er også andre fordele ved synkrone motorer:
- De arbejder med et oppustet forhold.Dette giver dig mulighed for at reducere strømforbruget og reducerer også aktuelle tab betydeligt. Effektiviteten af en synkron maskine vil være meget højere end for en induktionsmotor med samme effekt.
- Momentet afhænger direkte af spændingen i forsyningsnetværket. Selvom spændingen i netværket falder, forbliver strømmen.
Men stadig bruges asynkrone maskiner meget oftere end synkrone maskiner. Faktum er, at de har stor pålidelighed, simpelt design og ikke kræver yderligere vedligeholdelse.
Ulemper ved synkrone motorer
Det viser sig, at der er mange flere ulemper ved synkrone maskiner. Her er blot de vigtigste:
- Det synkrone motorkredsløb er ret komplekst, det består af et stort antal elementer. Det er af denne grund, at omkostningerne ved enheden er meget høje.
- Det er bydende nødvendigt at bruge en konstant strømkilde til at drive induktoren. Dette komplicerer i høj grad hele designet.
- Fremgangsmåden til start af en elektrisk motor er ret kompliceret end proceduren for asynkrone maskiner.
- Det er kun muligt at justere rotorhastigheden ved hjælp af frekvensomformere.
Generelt overlapper fordelene betydeligtulemper ved synkrone motorer. Af denne grund bruges de meget ofte, hvor det er nødvendigt at gennemføre en kontinuerlig kontinuerlig produktionsproces, hvor det ikke er nødvendigt ofte at stoppe og starte udstyr. Synkrone maskiner findes i møller, knusere, pumper, kompressorer. De slukker sjældent, de arbejder næsten konstant. På grund af brugen af sådanne motorer kan der opnås betydelige energibesparelser.
