A szinkron villanymotorok sajátossága, hogy a mágneses fluxus és a forgórész azonos fordulatszámú. Emiatt a villanymotor forgórésze nem változtatja meg a fordulatszámát a terhelés növekedésével. A forgórészen van egy tekercs, amely mágneses teret hoz létre.
Néha erős állandó mágneseket használnak. Általában a szinkron gépeknél annyi tekercs van a forgórészen, mint az állórészen. Így kiderül, hogy kiegyenlíti a mágneses fluxus és a forgórész forgási sebességét. A motorhoz csatlakoztatott terhelés egyáltalán nem befolyásolja a fordulatszámot.
Elektromos motor kialakítás
A szinkronmotor eszköze a következő elemekből áll:
- A rögzített rész az állórész, amelyen a tekercsek találhatók.
- Mobil rotor, néha induktornak vagy armatúrának nevezik.
- Első és hátsó burkolat.
- Rotorra szerelt csapágyak.
Van szabad hely az armatúra és az állórész között. A hornyokba tekercselések vannak behelyezve, be vannak kötvecsillag. Amint feszültséget kapcsolnak a motorra, áram kezd átfolyni az armatúra tekercsén. Az induktor körül mágneses tér jön létre. De az állórész is feszültség alatt van. És itt jön be a mágneses fluxus. Ezek a mezők el vannak tolva egymáshoz képest.
Hogyan működik a szinkronmotor
A szinkron gépeknél az állórész elektromágnesei pólusok, mivel egyenárammal működnek. Összesen két séma van az állórész tekercsek csatlakoztatására:
- Salifole.
- Implicit pólus.
A mágneses ellenállás csökkentése és a mező áthaladásának optimalizálása érdekében ferromágnesekből készült magokat használnak. Mind az állórészben, mind a forgórészben kaphatók.
Különleges minőségű elektromos acélból készülnek, amely hatalmas mennyiségű olyan elemet tartalmaz, mint a szilícium. Ezzel jelentősen csökkenthető az örvényáram, valamint növelhető a fém elektromos ellenállása.
A szinkron villanymotorok működése az állórész és a forgórész pólusainak kölcsönhatásán alapul. Indításkor az áramlás sebességére gyorsul. Ilyen körülmények között működik a villanymotor szinkron üzemmódban.
Indítási mód segédvillanymotorral
Korábban speciális indítómotorokat használtak, amelyeket mechanikus eszközökkel (szíjhajtás, lánc stb.) kötöttek a motorhoz. Indítás közben a forgórész forogni kezdett, és fokozatosan felgyorsulva,elérte a szinkron sebességet. Ezt követően maga a motor kezdett működni. Pontosan ez a szinkronmotor működési elve, tervezéstől és gyártótól függetlenül.
Előfeltétel, hogy az indítómotor teljesítménye a gyorsított motor teljesítményének körülbelül 15%-a legyen. Ez a teljesítmény elegendő bármely szinkronmotor elindításához, még akkor is, ha kis terhelés van rá csatlakoztatva. Ez a módszer meglehetősen bonyolult, és a teljes berendezés költsége jelentősen megnő.
Modern indítási mód
A szinkronmotorok modern kialakításai nincsenek felszerelve ilyen túlhúzó áramkörökkel. Más triggerrendszert használnak. Körülbelül így van bekapcsolva a szinkrongép:
- Reosztát segítségével a forgórész tekercseit lezárjuk. Ennek eredményeként az armatúra rövidre záródik, mint az egyszerű indukciós motoroknál.
- A rotornak van egy mókusketreces tekercselése is, amely nyugtató hatású, és megakadályozza az armatúra kilengését a szinkronizálás során.
- Amint az armatúra eléri a minimális fordulatszámát, egyenáram kapcsolódik a tekercséhez.
- Állandó mágnesek használata esetén külső indítómotort kell használni.
Léteznek kriogén szinkron villanymotorok, amelyek fordított típusú kialakítást használnak. A gerjesztő tekercsek abból készülnekszupravezető anyagok.
A szinkrongépek előnyei
Az aszinkron és szinkron motorok felépítése nagyon hasonló, de még mindig vannak különbségek. Ez utóbbinak egyértelmű előnye, hogy a gerjesztés egyenáramú forrásból történik. Ebben az esetben a motor nagyon nagy teljesítménytényezővel tud működni. A szinkronmotoroknak további előnyei is vannak:
- Felfújt ütemben dolgoznak. Ez lehetővé teszi az energiafogyasztás csökkentését, és jelentősen csökkenti az áramveszteséget is. Egy szinkrongép hatásfoka sokkal magasabb lesz, mint egy azonos teljesítményű aszinkron motoré.
- A nyomaték közvetlenül függ a hálózati feszültségtől. Még ha a hálózat feszültsége csökken is, a teljesítmény megmarad.
De ennek ellenére az aszinkron gépeket sokkal gyakrabban használják, mint a szinkronokat. A helyzet az, hogy nagy megbízhatósággal, egyszerű kialakítással rendelkeznek, nem igényelnek további karbantartást.
A szinkronmotorok hátrányai
Kiderült, hogy a szinkron gépeknek sokkal több hátrányuk van. Íme csak a főbbek:
- A szinkronmotor áramköre meglehetősen összetett, sok elemből áll. Ez az oka annak, hogy az eszköz ára nagyon magas.
- Ügyeljen arra, hogy állandó forrást használjon az induktor táplálásárajelenlegi. Ez nagymértékben megnehezíti az egész konstrukciót.
- Az elektromos motor indításának folyamata meglehetősen bonyolult, mint az aszinkron gépeknél.
- A forgórész fordulatszámát csak frekvenciaváltók segítségével lehet beállítani.
Általában elmondható, hogy az előnyök jelentősen meghaladják a szinkronmotorok hátrányait. Emiatt nagyon gyakran ott használják őket, ahol folyamatos, folyamatos gyártási folyamatot kell lefolytatni, ahol nem szükséges a berendezéseket gyakran leállítani és elindítani. A szinkrongépek malmokban, törőgépekben, szivattyúkban, kompresszorokban találhatók. Ritkán kapcsolnak ki, szinte folyamatosan dolgoznak. Az ilyen motorok használatával jelentős energiamegtakarítás érhető el.
