Karakteristike i svojstva pokretanja sinkronih motora

Mehanička karakteristika sinkronog motora ima oblik vodoravne ravne linije, odnosno njegova brzina vrtnje ne ovisi o opterećenju (slika 1, a). Kako se opterećenje povećava, kut θ se povećava - kut između vektora mrežnog napona Uc i EMF namota statora E0 (slika 1, b).

Iz vektorskog dijagrama možete izvesti formulu za elektromagnetski moment

M = (m1/ω1)(U1E0 / x1) sinθ,

gdje je m1 — broj faza statora; ω1 — kutna brzina polja statora; U1 — napon statora; E0 — EMF induciran u namotu statora; NS1 — induktivni otpor namota statora; θ — kut između vektora magnetizirajućih sila statora i rotora. Iz ove formule slijedi da se moment mijenja ovisno o opterećenju prema sinusoidnom zakonu (slika 1, c).
Kut praznog hoda θ = 0, tj. napon i emf su u fazi. To znači da se polje statora i polje rotora poklapaju po smjeru, odnosno da je prostorni kut između njih jednak nuli.

Riža. 1.Karakteristike (a, b) i vektorski dijagram (6) sinkronog motora: I — struja statora; r1 — aktivni otpor namota statora; x1 — induktivni otpor stvoren strujom curenja i strujom armature

Kako se opterećenje povećava, okretni moment raste i doseže kritičnu maksimalnu vrijednost na θ = 80 ° (krivulja 1), koju je motor u stanju stvoriti pri zadanom naponu mreže i struji polja.

Obično je nazivni kut θnumber (25 ≈ 30) °, koji je tri puta manji od kritične vrijednosti, stoga je kapacitet preopterećenja motora Mmax / Mnom = 1,5 + 3. Veća vrijednost odnosi se na motore s implicitno izraženim polovima rotor, a manji - s izraženim. U drugom slučaju, karakteristika (krivulja 2) ima kritični moment na θ = 65 °, što je uzrokovano utjecajem reaktivnog momenta.

Kako ne bi došlo do sinkronizacije motora kod preopterećenja ili smanjenja mrežnog napona, moguće je privremeno povećati struju uzbude, odnosno koristiti prisilni način rada.

Uz ravnomjernu rotaciju, početni namot ne utječe na rad motora. Kod promjene opterećenja mijenja se kut θ, što je popraćeno povećanjem ili smanjenjem brzine. Tada početni namot počinje igrati ulogu stabilizacije. Asinkroni moment koji nastaje u njemu izglađuje fluktuacije u brzini rotora.

Sinkroni motor karakteriziraju sljedeća početna svojstva:

• Az* n = AzNS //Aznom — višekratnik početne struje koja teče kroz stator u početnom trenutku pokretanja;
• M * n = Mn / Mnom — višestruki početni moment, koji ovisi o broju šipki zavojnice za pokretanje i njihovom aktivnom otporu;
• M * in = MVh / Mnom — skup ulaznog momenta koji razvija motor u asinkronom načinu rada prije nego što se povuče u sinkronizam pri klizanju s = 0,05;
• M * max = Mmax / Mnoy — skup maksimalnog momenta u sinkronom načinu rada motora;
• U* n = Un • 100 /U1 — najniži dopušteni napon statora pri pokretanju,%.

Sinkroni električni pogon koristi se u instalacijama koje ne zahtijevaju često pokretanje i regulaciju brzine, na primjer za ventilatore, pumpe, kompresore. Sinkroni elektromotor ima veću učinkovitost od asinkronog, može raditi s prekomjernim pobuđivanjem, tj. s negativnim kutom φ, dakle kompenzacija induktivne snage drugim korisnicima.

Iako je sinkroni motor složenijeg dizajna, zahtijeva izvor istosmjerne struje i ima klizne prstene, pokazalo se da je isplativiji od indukcijskog motora, posebno za pogon snažnih mehanizama.