En synkronmotor er en slags AC-motor. En AC-motor refererer til en motor, der tager AC-forsyning som input og konverterer den til rotationsbevægelse (Konvertering fra elektrisk energi til mekanisk energi). Den primære forskel mellem AC- og DC-motor, hastigheden af en DC-motor styres af dens spænding, mens hastigheden på en AC-motor er en funktion af forsyningsfrekvensen.
Der er to typer AC-motorer.
- Synkrone motorer
- Induktionsmotorer (asynkronmotor)
Synkrone motorer
En synkronmotor refererer til en AC-motor, der kører med synkron hastighed. Synkronmotor består hovedsageligt af to dele, den ene er Rotor og den anden er Stator. Statoren er en ubevægelig del, og rotoren er en bevægelig del af synkronmotoren. Synkronmotoren bruger en stator ligesom en induktionsmotor til at generere et roterende magnetfelt (RMF).
Rotoren på en synkronmotor består af permanente magnetspoler, der exciteres af en jævnstrømsforsyning. Når der gives AC-forsyning til statoren, dannes et roterende magnetfelt (RMF). Rotoren har poler med forskellige polariteter. Når dette rotormagnetfelt interagerer med stator RMF, på grund af forskellige polariteter, låser stator RMF og rotormagnetfelt, da RMF bevæger sig med synkron hastighed, og rotoren begynder at rotere med synkron hastighed. Så de kaldes synkronmotorer eller motorer med konstant hastighed.
Funktionsprincip for synkronmotor
En synkronmotor er baseret på princippet om magnetisk sammenlåsning. Starten af en synkronmotor er den samme som en induktionsmotor, der oprindeligt aktiveres af 3-faset AC-forsyning givet til statoren. Hvis maskinen er gået til sin maksimale hastighed, der er 90 % af dens hastighed, gives en DC-kilde til rotoren.
En 3-faset kilde er fastgjort til ankerviklingen, og ankeret udvikler et roterende magnetfelt, der roterer med en synkron hastighed på 120f/P. Når vi exciterer de permanente poler af feltviklingen skabt af DC-kilden, der forsøger at tiltrække den ulige pol af de roterende magnetiske poler. Hvis de magnetiske poler tiltrækkes og låses sammen, fortsætter rotoren med at rotere med synkron hastighed.
Hvor,
f = frekvens
og p = antal poler
Konstruktion af synkronmotor
Synkronmotor består af to primære dele; Stator og rotor
Stator:
En stator er en stationær del (ubevægelig) af en synkronmaskine. Statoren består af en støbejernskerne, der er kendt som et åg, der giver styrke til maskinen. I en synkronmotor er ankerviklingen placeret over statoren, som er kendt som statorvikling. Statorkernen er lavet af stållamineringsplader, som hjælper med at reducere hvirvelstrømstabet. Ventilationskanalerne er anbragt i maskinrammen, der modstår den høje temperatur. Starterens vikling er 3-faset vikling, som aktiveres af 3-faset AC-forsyning.
Rotor:
En rotor er en roterende del (bevægelig) af en synkronmaskine. Rotoren inkorporerer en feltvikling, som er forsynet med DC gennemgående slæberinge. Rotoren er opdelt i to typer kendt som en fremtrædende pol og ikke-fremspringende pol. Det meste af synkronmotoren bruger en fremtrædende stangkonstruktion.
Fremtrædende polrotor:
Den fremtrædende polrotor har en stor diameter og kort aksial længde. Luftspalten i den fremtrædende polrotor er uensartet, og polerne rager udad til rotorens overflade. Stængerne er lamineret af siliciumstål og bærer feltviklingen, og stangfladerne er generelt forsynet med slidser (Sørg for støtte) til egern-buropvikling. Spjældstængerne er kortsluttet i begge ender af kobberringene. Funktionen af spjældviklingen giver primært startmomentet og begrænser jagt (uønsket støj og vibration af maskinen) i en synkronmotor.
Ikke-fremspringende polrotor:
Konstruktionen af en ikke-fremspringende polrotor er cylindrisk, som indeholder parallelle slidser til at placere rotorviklinger. Slidserne er forbundet i serie med slæberingene, som aktiveres af DC-kildeforsyningen. Den ikke-fremspringende stang er lavet af solidt stålmateriale. Den har en meget lille diameter og en meget lang koaksial længde med en ensartet luftspalte.
Forskellen mellem synkronmotor og induktionsmotor (asynkronmotor)
| Ja Nej | Differentierende ejendom | Synkron motor | Induktionsmotor |
|---|---|---|---|
| 1. | Definition | En synkronmotor refererer til en AC-motor, der kører med synkron hastighed. | Det er også kendt som en asynkronmotor. Det refererer til en AC-motor, hvor rotoren roterer mindre end den synkrone hastighed. |
| 2. | Excitation | Det er en dobbelt spændt maskine. | Det er en enkelt ophidset maskine. |
| 3. | Starter | Den kører med synkron hastighed, og hastigheden er ikke afhængig af belastning. | Den har varierende hastigheder. Hastigheden af induktionsmotoren er omvendt proportional med hastigheden; hvis belastningen øges, falder induktionsmotorens hastighed. |
| 4. | Operation | Den kan betjenes med en førende og haltende effektfaktor ved blot at ændre dens excitation. | Den fungerer kun med en forsinket effektfaktor. |
| 5. | Strømforsyning | Dens armaturvinge exciteres fra en AC-forsyning, og dens feltvikling er exciteret fra en DC-forsyning. | Dens statorvikling aktiveres af en AC-kilde. |
| 6. | Starter | Det er ikke selvstartende. | Det er en selvstartende motor. |
| 7. | Koste | Det er dyrere sammenlignet med en induktionsmotor med samme spænding og output. | Det er omkostningseffektivt i forhold til synkronmotoren med samme spænding og output. |
Fordele ved synkronmotor
- Synkronmotoren kører med konstant hastighed, hvilket betyder, at dens hastighed ikke afhænger af belastningen. Det bruges for eksempel i ure.
- Synkronmotorens driftsfrekvens er høj.
- En overexciteret synkronmotor kan udvikle reaktiv effekt; derfor tager det højde for høje belastninger og stabiliserer systemet.
- En synkronmotor bruges primært til at drive høje belastninger, som kræver høj effekt ved lav hastighed. For eksempel møller.
Ulemper ved synkronmotor
- Synkronmotoren har brug for en separat DC-kilde til rotormagnetisering, mens den anden motor ikke behøver nogen separat excitation.
- Det er dyrt.
- Det kræver børster og glideringe til rotorexcitation, så på grund af disse opstår der tab.
Anvendelse af synkronmotor
I denne digitale æra har en synkronmotor bred anvendelse i det daglige liv. Den mest almindelige anvendelse af synkronmotor er de ting, der kræver en konstant hastighed, fordi strømfrekvensen styres præcist på kort og lang sigt - for eksempel digitale og analoge ure, båndoptagere, grammofonpladespillere osv.
java switch