Značajka sinkronih elektromotora je da magnetski tok i rotor imaju istu brzinu vrtnje. Iz tog razloga, rotor elektromotora ne mijenja svoju brzinu kada raste opterećenje. Na rotoru se nalazi namot koji stvara magnetsko polje.
Ponekad se koriste snažni trajni magneti. Obično u sinkronim strojevima ima onoliko namota na rotoru koliko ih ima na statoru. Tako se ispostavlja izjednačavanje brzine rotacije magnetskog toka i rotora. Opterećenje koje je spojeno na motor uopće ne utječe na brzinu.
Dizajn električnog motora
Uređaj sinkronog motora sastoji se od sljedećih elemenata:
- Fiksni dio je stator, na kojem se nalaze namoti.
- Mobilni rotor, koji se ponekad naziva induktor ili armatura.
- Prednji i stražnji poklopci.
- Ležajevi postavljeni na rotor.
Postoji slobodan prostor između armature i statora. Namoti su položeni u utore, spojeni suzvijezda. Čim se napon dovede na motor, struja počinje teći kroz namot armature. Oko induktora nastaje magnetsko polje. Ali stator je također pod naponom. I tu dolazi magnetski tok. Ova su polja pomaknuta jedno od drugog.
Kako radi sinkroni motor
U sinkronim strojevima, elektromagneti na statoru su polovi, budući da rade na istosmjernu struju. Ukupno postoje dvije sheme po kojima su statorski namoti povezani:
- Salifole.
- Implicitni pol.
Kako bi se smanjio magnetski otpor i optimizirali uvjeti za prolazak polja, koriste se jezgre od feromagneta. Dostupni su i u statoru i u rotoru.
Izrađeni su od posebnih razreda električnog čelika, koji sadrži ogromnu količinu takvog elementa kao što je silicij. Time je moguće značajno smanjiti vrtložna struja, kao i povećati električni otpor metala.
Rad sinkronih elektromotora temelji se na interakciji polova statora i rotora. Prilikom pokretanja ubrzava do brzine protoka. U takvim uvjetima elektromotor radi u sinkronom načinu rada.
Način pokretanja s pomoćnim električnim motorom
Prije su se koristili posebni motori za pokretanje, koji su se na motor spajali pomoću mehaničkih uređaja (remenski pogon, lanac itd.). Tijekom pokretanja, rotor se počeo okretati i, postupno ubrzavajući,dostigla sinkronu brzinu. Nakon toga je i sam motor počeo raditi. Upravo je to princip rada sinkronog motora, bez obzira na dizajn i proizvođača.
Preduvjet je da motor za pokretanje mora imati snagu od oko 15% snage ubrzanog motora. Ova snaga je sasvim dovoljna za pokretanje bilo kojeg sinkronog motora, čak i ako je na njega spojeno malo opterećenje. Ova metoda je prilično komplicirana, a cijena cjelokupne opreme je znatno povećana.
Moderna metoda lansiranja
Moderni dizajni sinkronih motora nisu opremljeni takvim krugovima za overklok. Koristi se drugačiji sustav okidača. Otprilike na ovaj način uključuje se sinkroni stroj:
- Uz pomoć reostata zatvaraju se namoti rotora. Kao rezultat toga, armatura postaje kratko spojena, kao na jednostavnim asinhronim motorima.
- Rotor također ima kavezni namotaj koji umiruje i sprječava ljuljanje armature tijekom sinkronizacije.
- Čim armatura dostigne svoju minimalnu brzinu rotacije, istosmjerna struja se spaja na njezine namote.
- Ako se koriste trajni magneti, moraju se koristiti vanjski motori za pokretanje.
Postoje kriogeni sinkroni elektromotori koji koriste dizajn obrnutog tipa. Uzbudni namoti su izrađeni odsupravodljivi materijali.
Prednosti sinkronih strojeva
Asinkroni i sinkroni motori imaju vrlo sličan dizajn, ali još uvijek postoje razlike. Kod potonjeg postoji jasna prednost u tome što se pobuda događa iz izvora istosmjerne struje. U tom slučaju motor može raditi s vrlo visokim faktorom snage. Postoje i druge prednosti sinkronih motora:
- Rade po napuhanoj stopi. To vam omogućuje smanjenje potrošnje energije, a također značajno smanjuje trenutne gubitke. Učinkovitost sinkronog stroja bit će mnogo veća od one asinkronog motora iste snage.
- Zakretni moment izravno ovisi o naponu u mreži. Čak i ako se napon u mreži smanji, snaga će ostati.
Ali ipak, asinkroni strojevi se koriste mnogo češće od sinkronih. Činjenica je da imaju veliku pouzdanost, jednostavan dizajn, ne zahtijevaju dodatno održavanje.
Nedostaci sinkronih motora
Ispostavilo se da sinkroni strojevi imaju mnogo više nedostataka. Evo samo glavnih:
- Sklop sinkronog motora je prilično složen, sastoji se od velikog broja elemenata. Iz tog razloga je cijena uređaja vrlo visoka.
- Budite sigurni da koristite konstantan izvor za napajanje induktoraTrenutno. To uvelike komplicira cijelu konstrukciju.
- Procedura za pokretanje elektromotora je prilično komplicirana nego za asinkrone strojeve.
- Brzinu rotora moguće je podesiti samo pomoću frekventnih pretvarača.
Općenito, prednosti značajno nadmašuju nedostatke sinkronih motora. Zbog toga se vrlo često koriste tamo gdje je potrebno voditi kontinuirani kontinuirani proces proizvodnje, gdje nije potrebno često zaustavljati i pokretati opremu. Sinkroni strojevi se mogu naći u mlinovima, drobilicama, pumpama, kompresorima. Rijetko se gase, rade gotovo neprestano. Korištenjem takvih motora mogu se postići značajne uštede energije.
