Die gebräuchlichste Maschine wieDer Synchronmotor hat in der Industrie erhalten, wo es elektrische Antriebe gibt, die mit konstanten Drehzahlen arbeiten. Zum Beispiel Kompressoren mit leistungsstarken Motoren, Pumpenantriebe. Auch ein Synchronmotor ist ein wesentlicher Bestandteil vieler Haushaltsgeräte, beispielsweise in Uhren.
Das Funktionsprinzip dieser Maschine ist recht einfach. Die Wechselwirkung des durch Wechselstrom erzeugten rotierenden Magnetfelds des Ankers und der durch Gleichstrom erzeugten Magnetfelder an den Polen des Induktors ist die Grundlage des Funktionsprinzips eines solchen elektrischen Geräts als Synchronmotor. Typischerweise befindet sich der Induktor am Rotor und der Anker am Stator. Leistungsstarke Motoren verwenden Elektromagnete als Pole. Es gibt aber auch einen Typ mit geringer Leistung - einen Permanentmagnet-Synchronmotor. Der Hauptunterschied zwischen Synchronmaschinen und Asynchronmaschinen ist die Stator- und Rotorkonstruktion.
Den Motor auf das Nennniveau beschleunigenGeschwindigkeiten verwenden häufig den asynchronen Modus. In diesem Modus ist die Induktorwicklung kurzgeschlossen. Nachdem der Motor die Nenndrehzahl erreicht hat, versorgt der Gleichrichter den Induktor mit Gleichstrom. Der Synchronmotor kann nur mit der Nenndrehzahl laufen.
Dieser Motor hat viele Vorteile. Es ist eine Größenordnung komplexer als eine asynchrone Maschine, was jedoch durch eine Reihe von Vorteilen ausgeglichen wird. Einer der Hauptvorteile ist die Fähigkeit zu arbeiten, ohne Blindleistung zu verbrauchen oder abzugeben. In diesem Fall ist der Leistungsfaktor des Motors gleich Eins. Unter diesen Bedingungen lädt der AC-Synchronmotor das Netzwerk mit einer ausschließlich aktiven Komponente. Ein Nebeneffekt ist eine Verringerung der Motorgröße (bei einem Asynchronmotor wird die Statorwicklung sowohl für aktive als auch für Blindströme berechnet). Ein Synchronmotor kann jedoch auch Blindleistung erzeugen, indem er im Übererregungsmodus arbeitet.
Der Synchronmotor ist viel wenigerempfindlich gegen Spannungsspitzen und Spannungsspitzen. Solche elektrischen Maschinen haben auch einen höheren Überlastwiderstand. Durch Erhöhen der Feldströme kann die Überlastfähigkeit des Motors erhöht werden. Der Vorteil der Arbeit mit einer Synchronmaschine ist auch eine konstante Nenndrehzahl bei jeder Last (außer Überlast).
Zweifellos ist eine solche Maschine eine synchroneDer Motor hat seine Schwachstellen. Sie sind mit erhöhten Kosten und einem komplexen Betrieb verbunden. Das Hauptproblem ist der Prozess des Erregens und Synchronisierens des Elektromotors. Gegenwärtig haben Thyristor-Erreger eine weit verbreitete Verwendung gefunden, die einen viel höheren Wirkungsgrad als Erreger für elektrische Maschinen aufweisen. Ihre Kosten sind jedoch deutlich höher. Mit Hilfe eines Thyristorschalters können viele Probleme gelöst werden: optimale Regelung der Erregerströme, Aufrechterhaltung eines konstanten Wertes des Kosinus-Phi, Kontrolle der Spannung an den Bussen, Regelung der Stator- und Rotorströme im Notfallmodus und bei Überlast.
