Mi az a szinkron forgás
A forgórész fordulatszáma, amelyen működik aszinkron motor, függ a tápfeszültség frekvenciájától, a tengelyt érő áramterhelés teljesítményétől és az adott motor elektromágneses pólusainak számától. Ez a valós fordulatszám (vagy üzemi frekvencia) mindig kisebb, mint az úgynevezett szinkronfrekvencia, amelyet csak az áramforrás paraméterei és az aszinkron motor állórész tekercsének pólusszáma határoz meg.
Ezért a motor szinkron fordulatszámaI vagyok, hogy az állórész tekercsének mágneses terének forgási frekvenciája a tápfeszültség névleges frekvenciáján van-e, és kis mértékben eltér az üzemi frekvenciától. Ennek eredményeként a percenkénti fordulatszám terhelés alatt mindig kisebb, mint az úgynevezett szinkron fordulatok.
Az ábra azt mutatja, hogy egy vagy több állórész pólusú indukciós motor szinkron forgási frekvenciája hogyan függ a tápfeszültség frekvenciájától: minél nagyobb a frekvencia, annál nagyobb a mágneses mező forgási szögsebessége. Például be változtatható frekvenciájú meghajtók a tápfeszültség frekvenciájának megváltoztatása a motor szinkronfrekvenciájának megváltoztatása. Ez a motor forgórészének terhelés alatti működési sebességét is megváltoztatja.
Jellemzően az aszinkronmotor állórész tekercsét háromfázisú váltakozó árammal látják el, ami forgó mágneses teret hoz létre. És minél több póluspár - annál alacsonyabb a szinkron forgás frekvenciája - az állórész mágneses mezőjének forgási frekvenciája.
A legtöbb modern aszinkron motornak 1-3 pár mágneses pólusa van, ritka esetekben 4, mert minél több pólus van, annál alacsonyabb az aszinkron motor hatásfoka. Kevesebb pólus esetén azonban a rotor fordulatszáma nagyon-nagyon simán változtatható a tápfeszültség frekvenciájának változtatásával.
Mint fentebb megjegyeztük, az indukciós motor tényleges működési frekvenciája eltér a szinkron frekvenciájától. Miért történik ez? Ha a forgórész a szinkronnál kisebb frekvencián forog, akkor a forgórész vezetékei meghatározott sebességgel keresztezik az állórész mágneses terét, és EMF indukálódik bennük. Ez az EMF áramokat hoz létre a zárt forgórész vezetőiben, aminek következtében ezek az áramok kölcsönhatásba lépnek az állórész forgó mágneses mezőjével, és nyomaték keletkezik - a forgórészt az állórész mágneses tere húzza.
Ha a nyomaték elegendő értékű a súrlódási erők leküzdéséhez, akkor a forgórész addig kezd forogni, amíg az elektromágneses nyomaték egyenlő lesz a terhelés, súrlódási erők stb. által létrehozott fékezőnyomatékkal.
Ebben az esetben a forgórész folyamatosan lemarad az állórész mágneses mezőjétől, a működési frekvencia nem érheti el a szinkronfrekvenciát, mert ha ez megtörténik, akkor az EMF megszűnik indukálni a rotor vezetékeiben, és a nyomaték egyszerűen nem jelenik meg. Ennek eredményeként a motor üzemmódban a "csúszás" (csúszás s, ez általában 2-8%), amellyel kapcsolatban a motor következő egyenlőtlensége is igaz:
De ha ugyanannak az aszinkron motornak a forgórészét valamilyen külső hajtás, például belső égésű motor segítségével olyan sebességre forgatjuk, hogy a forgórész fordulatszáma meghaladja a szinkronfrekvenciát, akkor a forgórész vezetékeiben az emf, ill. az aktív áram bennük bizonyos irányt vesz fel, és az indukciós motor lesz generátor.
A teljes elektromágneses momentum késleltetettnek bizonyul, az s csúszás negatívvá válik, de ahhoz, hogy a generátor üzemmód megnyilvánuljon, az indukciós motort meddő teljesítménnyel kell ellátni, ami mágneses teret hozna létre az állórészen. Egy ilyen gép generátor üzemmódban történő indításakor elegendő lehet a forgórész és a kondenzátorok maradék indukciója, amelyek az aktív terhelést adó állórész tekercs három fázisához kapcsolódnak.