Un motor sincron este un fel de motor AC. Un motor de curent alternativ se referă la un motor care ia sursa de curent alternativ ca intrare și o convertește în mișcare de rotație (conversie din energie electrică în energie mecanică). Diferența principală dintre motorul AC și DC, viteza unui motor DC este controlată de tensiunea acestuia, în timp ce viteza unui motor AC este o funcție de frecvența de alimentare.
Există două tipuri de motoare cu curent alternativ.
- Motoare sincrone
- Motoare cu inducție (motor asincron)
Motoare sincrone
Un motor sincron se referă la un motor AC care funcționează la viteză sincronă. Motorul sincron este format în principal din două părți, una este rotorul și cealaltă este stator. Statorul este o parte nemișcată, iar rotorul este o parte mobilă a motorului sincron. Motorul sincron folosește un stator la fel ca un motor cu inducție pentru a genera un câmp magnetic rotativ (RMF).
Rotorul unui motor sincron este alcătuit din bobine cu magnet permanenți excitate de o sursă de curent continuu. Atunci când statorul este furnizat de curent alternativ, se produce un câmp magnetic rotativ (RMF). Rotorul are poli cu polarități diferite. Când acest câmp magnetic al rotorului interacționează cu statorul RMF, din cauza polarităților diferite, statorul RMF și câmpul magnetic al rotorului se blochează, deoarece RMF se mișcă cu viteză sincronă și rotorul începe să se rotească cu viteză sincronă. Deci, ele sunt numite motoare sincrone sau motoare cu viteză constantă.
Principiul de funcționare al motorului sincron
Un motor sincron se bazează pe principiul interblocării magnetice. Pornirea unui motor sincron este aceeași cu un motor cu inducție excitat inițial de alimentarea trifazată de curent alternativ dată statorului. Dacă mașina a ajuns la viteza maximă, adică 90% din viteza sa, rotorului i se oferă o sursă de curent continuu.
O sursă trifazată este atașată la înfășurarea armăturii, iar armătura dezvoltă un câmp magnetic rotativ care se rotește cu o viteză sincronă de 120f/P. Odată ce excităm polii permanenți ai înfășurării câmpului creat de sursa DC care încearcă să atragă polul diferit al polilor magnetici rotativi. Dacă polii magnetici sunt atrași și interblocați, rotorul continuă să se rotească cu viteză sincronă.
Unde,
f = frecvență
și p = numărul de poli
Construcția motorului sincron
Motorul sincron este format din două părți primare; Stator și rotor
stator:
Un stator este o parte staționară (nemobilă) a unei mașini sincrone. Statorul cuprinde un miez de fontă care este cunoscut sub numele de jug care oferă rezistență mașinii. Într-un motor sincron, înfășurarea armăturii este plasată peste stator, care este cunoscut sub numele de înfășurare a statorului. Miezul statorului este alcătuit din foi de laminare din oțel, ceea ce ajută la reducerea pierderilor de curenți turbionari. Conductele de aerisire sunt date in cadrul masinii care rezista la temperaturi ridicate. Înfășurarea demarorului este înfășurare trifazată care este excitată de sursa de curent alternativ trifazat.
Rotor:
Un rotor este o parte rotativă (mobilă) a unei mașini sincrone. Rotorul încorporează o înfășurare de câmp care este alimentată cu DC prin inele colectoare. Rotorul este împărțit în două tipuri cunoscute sub denumirea de pol proeminent și pol non-selector. Majoritatea motoarelor sincrone utilizează o construcție de tip poli proeminent.
Rotor cu poli salient:
Rotorul cu polul proeminent are un diametru mare și o lungime axială scurtă. Spațiul de aer din rotorul cu polul proeminent este neuniform, iar polii se proiectează în direcția exterioară către suprafața rotorului. Stâlpii sunt laminati cu oțel siliconic și poartă înfășurarea câmpului, iar fețele stâlpilor sunt în general prevăzute cu fante (Oferă suport) pentru înfășurarea în cușcă de veveriță. Barele amortizoarelor sunt scurtcircuitate la ambele capete de inelele de cupru. Funcționarea înfășurării amortizorului asigură în primul rând cuplul de pornire și restricționează vânătoarea (zgomot nedorit și vibrații ale mașinii) într-un motor sincron.
Rotor cu poli neeminant:
Construcția unui rotor cu poli nesălient este cilindrică, care conține fante paralele pentru a plasa înfășurările rotorului. Fantele sunt conectate în serie la inelele colectoare, care sunt excitate de sursa de curent continuu. Stâlpul non-solient este alcătuit din material solid din oțel. Are un diametru foarte mic și o lungime coaxială foarte mare cu un spațiu de aer uniform.
Diferența dintre motorul sincron și motorul cu inducție (motor asincron)
| Da nu | Proprietatea de diferențiere | Motor sincron | Motor de inducție |
|---|---|---|---|
| 1. | Definiție | Un motor sincron se referă la un motor AC care funcționează la viteză sincronă. | Este cunoscut și ca motor asincron. Se referă la un motor AC în care rotorul se rotește mai puțin decât viteza sincronă. |
| 2. | Excitaţie | Este o mașină dublu excitată. | Este o singură mașină excitată. |
| 3. | Pornire | Funcționează la viteză sincronă, iar viteza nu depinde de sarcină. | Are viteze diferite. Viteza motorului cu inducție este invers proporțională cu viteza; dacă sarcina este crescută, viteza motorului cu inducție scade. |
| 4. | Operațiune | Poate fi operat cu un factor de putere în avans și în întârziere prin simpla schimbare a excitației. | Funcționează doar la un factor de putere întârziat. |
| 5. | Alimentare electrică | Aripa sa armăturii este excitată de la o sursă de curent alternativ, iar înfășurarea sa de câmp este excitată de la o sursă de curent continuu. | Înfășurarea statorului este excitată de o sursă de curent alternativ. |
| 6. | Pornire | Nu este de la sine pornit. | Este un motor cu pornire automată. |
| 7. | Cost | Este mai costisitor în comparație cu un motor cu inducție care are aceeași tensiune și aceeași ieșire. | Este rentabil în comparație cu motorul sincron având aceeași tensiune și aceeași ieșire. |
Avantajele motorului sincron
- Motorul sincron funcționează la o viteză constantă, ceea ce înseamnă că viteza sa nu depinde de sarcină. De exemplu, este folosit la ceasuri.
- Frecvența de funcționare a motorului sincron este mare.
- Un motor sincron supraexcitat poate dezvolta putere reactivă; prin urmare, răspunde la sarcini mari și stabilizează sistemul.
- Un motor sincron este utilizat în principal pentru a conduce sarcini mari, care necesită putere mare la viteză mică. De exemplu, mori.
Dezavantajele motorului sincron
- Motorul sincron are nevoie de o sursă DC separată pentru excitațiile rotorului, în timp ce celălalt motor nu are nevoie de nicio excitare separată.
- Este scump.
- Este nevoie de perii și inele de alunecare pentru excitarea rotorului, astfel încât din cauza acestora apar pierderi.
Aplicarea motorului sincron
În această eră digitală, un motor sincron are o aplicație largă în viața de zi cu zi. Cea mai comună aplicație a motorului sincron sunt lucrurile care necesită o viteză constantă, deoarece frecvența de alimentare este controlată precis pe termen scurt și lung - de exemplu, ceasuri digitale și analogice, casetofone, platine fonograf etc.