Szinkronmotorok jellemzői és indítási tulajdonságai

A szinkronmotor mechanikai jellemzője vízszintes egyenes formájú, vagyis forgási sebessége nem függ a terheléstől (1. ábra, a). A terhelés növekedésével a θ szög növekszik - az Uc hálózati feszültség vektorai és az E0 állórész tekercs EMF-je közötti szög (1. ábra, b).

A vektordiagramból levezetheti az elektromágneses momentum képletét

M = (m1/ω1) (U1E0 / x1) sinθ,

ahol m1 – az állórész fázisainak száma; ω1 — az állórész mező szögsebessége; U1 – állórész feszültsége; E0 – EMF indukált az állórész tekercsében; NS1 – az állórész tekercsének induktív ellenállása; θ - az állórész és a forgórész mágnesező erőinek vektorai közötti szög. Ebből a képletből következik, hogy a nyomaték a terhelés függvényében változik a szinuszos törvény szerint (1. ábra, c).
Nincs terhelési szög θ = 0, azaz. a feszültség és az emf fázisban van. Ez azt jelenti, hogy az állórész és a forgórész mező iránya egybeesik, vagyis a köztük lévő térszög nulla.

Rizs. 1.A szinkronmotor jellemzői (a, b) és vektordiagramja (6): I — állórészáram; r1 — az állórész tekercsének aktív ellenállása; x1 — a szivárgóáram és az armatúraáram által létrehozott induktív ellenállás

A terhelés növekedésével a nyomaték növekszik, és θ = 80 °-nál eléri a kritikus maximális értéket (1. görbe), amelyet a motor adott hálózati feszültség és téráram mellett képes létrehozni.

Általában a θszám (25 ≈ 30) ° névleges szög, amely háromszor kisebb, mint a kritikus érték, ezért a motor túlterhelhetősége Mmax / Mnom = 1,5 + 3. A nagyobb érték azokra a motorokra vonatkozik, amelyeknek implicit kimondott pólusai vannak. rotor, és a kisebbik - kifejezettekkel. A második esetben a karakterisztika (2. görbe) kritikus nyomatékkal rendelkezik θ = 65 °-nál, amelyet a reaktív nyomaték hatása okoz.

Annak érdekében, hogy ne szinkronizálja a motort a túlterhelés vagy a hálózati feszültség csökkentése során, lehetőség van a gerjesztőáram ideiglenes növelésére, azaz kényszerített üzemmód használatára.

Egyenletes forgás esetén az indító tekercs nem befolyásolja a motor működését. A terhelés megváltozásakor a θ szög megváltozik, ami a sebesség növekedésével vagy csökkenésével jár. Ezután az indító tekercs elkezdi a stabilizáló szerepet játszani. A benne fellépő aszinkron nyomaték kisimítja a forgórész fordulatszámának ingadozásait.

A szinkronmotort a következő kezdeti tulajdonságok jellemzik:

• Az* n = AzNS //Aznom — az állórészen az indítás kezdeti pillanatában átfolyó indítóáram többszöröse;
• M * n = Mn / Mnom - az indítónyomaték többszöröse, amely az indítótekercs rudak számától és aktív ellenállásuktól függ;
• M * in = MVh / Mnom — a motor által aszinkron üzemmódban kifejlesztett bemeneti nyomaték halmaza, mielőtt szinkronba húzná s = 0,05 szlipnél;
• M * max = Mmax / Mnoy — a maximális nyomaték beállítása a motor szinkron üzemmódjában;
• U* n = Un • 100 /U1 — a legalacsonyabb megengedett állórész feszültség indításkor, %.

A szinkron elektromos hajtást olyan berendezésekben használják, amelyek nem igényelnek gyakori indítást és fordulatszám-szabályozást, például ventilátorok, szivattyúk, kompresszorok esetében. A szinkron villanymotor hatásfoka nagyobb, mint az aszinkroné, tud túlgerjesztéssel dolgozni, pl. φ negatív szöggel, tehát kompenzáló induktív teljesítmény más felhasználók.

Bár a szinkronmotorok bonyolultabb felépítésűek, egyenáramú forrást igényelnek, és csúszógyűrűkkel is rendelkeznek, költséghatékonyabbnak találták, mint egy indukciós motort, különösen nagy teljesítményű mechanizmusok meghajtására.