Sadržaj sinhronog motora

Sinhroni motori su uobičajeni motori na izmjeničnu struju poput indukcionih motora. Karakteristike su: tokom stabilnog rada, postoji konstantan odnos između brzine rotora i frekvencije mreže n=ns=60f/p, a ns postaje sinhrona brzina. Ako frekvencija mreže ostane nepromijenjena, brzina sinhronog motora je konstantna u ustaljenom stanju i nema nikakve veze s veličinom opterećenja. Sinhroni motori se dijele na sinhrone generatore i sinhrone motore. AC mašine u modernim elektranama su uglavnom sinhroni motori.
Princip rada
Uspostavljanje glavnog magnetnog polja: Uzbudni namotaj se propušta jednosmjernom pobudnom strujom kako bi se uspostavilo pobudno magnetsko polje naizmjeničnog polariteta, odnosno uspostavilo glavno magnetsko polje.
Provodnik koji nosi struju: trofazni simetrični namotaj armature djeluje kao energetski namotaj i postaje nosilac induciranog potencijala ili inducirane struje.
Kretanje rezanja: Glavni pokretač vuče rotor da se okreće (unosi mehaničku energiju u motor), a magnetsko polje pobude s naizmjeničnim polaritetom rotira s osovinom i seče statorske namote svake faze u nizu (ekvivalentno provodniku namotaja rezanje pobudnog magnetnog polja u obrnutom smjeru). [2]
Generiranje naizmjeničnog potencijala: Zbog relativnog kretanja rezanja između namota armature i glavnog magnetnog polja, u namotu armature će se inducirati trofazni simetrični naizmjenični potencijal s periodičnim promjenama veličine i smjera. Napajanje naizmeničnom strujom može se obezbediti preko provodne žice.
Alternacija i simetrija: Zbog naizmjeničnog polariteta rotirajućeg magnetnog polja, polaritet induciranog potencijala se mijenja; zbog simetrije namotaja armature zagarantovana je trofazna simetrija induciranog potencijala. [2]
I. AC sinhroni motor
AC sinhroni motor je pogonski motor sa konstantnom brzinom. Njegova brzina rotora održava konstantan proporcionalni odnos sa frekvencijom napajanja. Široko se koristi u elektronskim instrumentima, modernoj kancelarijskoj opremi, tekstilnim mašinama itd.
II. Sinhroni motor sa trajnim magnetom
Sinhroni motor s trajnim magnetom pripada sinkronom motoru s trajnim magnetom s asinhronim startom. Njegov sistem magnetnog polja sastoji se od jednog ili više trajnih magneta. Obično se ugrađuje sa trajnim magnetnim polovima prema potrebnom broju polova u kaveznom rotoru od livenih aluminijumskih ili bakrenih šipki. Struktura statora je slična onoj kod asinhronog motora.
Kada se namotaj statora priključi na napajanje, motor počinje da se okreće po principu asinhronog motora. Kada se ubrza do sinhrone brzine, sinhroni elektromagnetski moment generiran stalnim magnetskim poljem rotora i magnetskim poljem statora (elektromagnetski moment generiran stalnim magnetskim poljem rotora i relukcijski moment koji generira magnetsko polje statora) povlači rotor u sinhronizaciju, a motor ulazi u sinhroni rad.
Reluktantni sinhroni motor Reluktantni sinhroni motor, također poznat kao reakcijski sinhroni motor, je sinhroni motor koji koristi nejednaku relukkciju kvadraturne ose i direktne ose rotora za stvaranje reluktantnog momenta. Njegov stator je sličan strukturi statora asinhronog motora, ali je struktura rotora drugačija.
3. Reluktancijski sinhroni motor
Nastao od kaveznog asinhronog motora, kako bi se omogućio motor da generiše asinhroni startni moment, rotor je takođe opremljen kaveznim namotajem od livenog aluminijuma. Rotor ima reakcijske proreze koji odgovaraju broju polova statora (koristi se samo istaknuti dio pola, bez pobudnog namotaja i permanentnog magneta) za generiranje reluktantnog sinkronog momenta. Prema različitim strukturama reakcionih žljebova na rotoru, može se podijeliti na unutarnji reakcioni rotor, vanjski reakcioni rotor i unutarnji i vanjski reakcioni rotor. Među njima, reakcijski žljeb vanjskog reakcionog rotora je otvoren na vanjskom krugu rotora, tako da zračni zazor u smjeru direktne ose i kvadraturne ose nije jednak. Unutrašnji reakcioni rotor ima žljebove iznutra, koji blokiraju magnetni tok u smjeru kvadraturne ose i povećavaju magnetni otpor. Unutarnji i vanjski reakcioni rotor kombinira strukturne karakteristike gornja dva rotora, a razlika između direktne ose i kvadraturne ose je velika, što snagu motora čini većom. Reluktantni sinhroni motori se također dijele na tip rada jednofaznog kondenzatora, tip pokretanja jednofaznog kondenzatora, tip jednofaznog kondenzatora s dvije vrijednosti i druge tipove.
4. Histerezni sinhroni motor
Histerezni sinhroni motor je sinhroni motor koji koristi histerezne materijale za generiranje histereznog momenta. Podijeljen je na sinhroni motor sa histerezom unutrašnjeg rotora, sinhroni motor sa histerezom vanjskog rotora i sinhroni motor sa histerezom s jednofaznim osjenčanim polom.
Struktura rotora histereznog sinhronog motora unutrašnjeg rotora je skrivenog tipa, izgled je glatki cilindar, nema namotaja na rotoru, ali postoji prstenasti efektivni sloj od histereznog materijala na vanjskom krugu jezgre.
Nakon što je namotaj statora spojen na napajanje, generirano rotirajuće magnetsko polje uzrokuje da rotor histereze generiše asinhroni moment i počne da se okreće, a zatim automatski ulazi u stanje sinhronog rada. Kada motor radi asinhrono, rotirajuće magnetno polje statora više puta magnetizira rotor na frekvenciji klizanja; kada radi sinhrono, materijal histereze na rotoru se magnetizira i pojavljuju se permanentni magnetni polovi, čime se stvara sinhroni moment. Soft starter koristi trofazni antiparalelni tiristor kao regulator napona, koji je povezan između napajanja i statora motora. Ovo kolo je poput trofaznog potpuno kontroliranog mosnog ispravljačkog kruga. Kada se soft starter koristi za pokretanje motora, izlazni napon tiristora postupno raste, a motor se postupno ubrzava dok se tiristor potpuno ne uključi. Motor radi na mehaničkim karakteristikama nazivnog napona, postižući glatko pokretanje, smanjujući startnu struju i izbjegavajući startno prekostrujno okidanje. Kada motor dostigne nazivnu brzinu, proces pokretanja se završava, a soft starter automatski zamjenjuje tiristor koji je obavio zadatak sa bypass kontaktorom kako bi se osigurao nazivni napon za normalan rad motora, kako bi se smanjio gubitak topline tiristora, produžiti vijek trajanja soft startera, poboljšati njegovu radnu efikasnost i izbjeći harmonijsko zagađenje u električnoj mreži. Meki starter takođe pruža funkciju mekog zaustavljanja. Proces mekog zaustavljanja je suprotan procesu mekog pokretanja. Napon se postupno smanjuje i broj okretaja postepeno pada na nulu, izbjegavajući udar zakretnog momenta uzrokovan slobodnim zaustavljanjem.