Synchronní motor je druh střídavého motoru. Střídavým motorem se rozumí motor, který přijímá střídavé napájení jako vstup a převádí jej na rotační pohyb (přeměna elektrické energie na mechanickou energii). Primárním rozdílem mezi střídavým a stejnosměrným motorem je rychlost stejnosměrného motoru řízena jeho napětím, zatímco rychlost střídavého motoru je funkcí napájecí frekvence.
Existují dva typy střídavých motorů.
- Synchronní motory
- Indukční motory (asynchronní motor)
Synchronní motory
Synchronní motor označuje střídavý motor, který běží synchronní rychlostí. Synchronní motor se skládá hlavně ze dvou částí, jednou je rotor a druhou je stator. Stator je nepohyblivá část a rotor je pohyblivá část synchronního motoru. Synchronní motor využívá stator stejně jako indukční motor ke generování rotujícího magnetického pole (RMF).
np.nuly
Rotor synchronního motoru je tvořen cívkami permanentního magnetu buzenými stejnosměrným napájením. Když je stator napájen střídavým proudem, vytváří se rotující magnetické pole (RMF). Rotor má póly s různou polaritou. Když toto magnetické pole rotoru interaguje se statorem RMF, v důsledku různých polarit se RMF statoru a magnetické pole rotoru zablokují, protože RMF se pohybuje synchronní rychlostí a rotor se začne otáčet synchronní rychlostí. Říká se jim tedy synchronní motory nebo motory s konstantní rychlostí.
Princip činnosti synchronního motoru
Synchronní motor je založen na principu magnetického blokování. Spouštění synchronního motoru je stejné jako u indukčního motoru zpočátku buzeného 3fázovým střídavým napájením přiváděným do statoru. Pokud stroj dosáhl své maximální rychlosti, která je 90 % své rychlosti, je rotoru přiveden stejnosměrný zdroj.
K vinutí kotvy je připojen 3-fázový zdroj a kotva vyvíjí rotující magnetické pole, které se otáčí synchronní rychlostí 120f/P. Jakmile vybudíme permanentní póly budícího vinutí vytvořeného stejnosměrným zdrojem, který se snaží přitáhnout odlišný pól rotujících magnetických pólů. Pokud jsou magnetické póly přitahovány a blokovány, rotor se dále otáčí synchronní rychlostí.
Kde,
f = frekvence
a p = počet pólů
ankita dave
Konstrukce synchronního motoru
Synchronní motor se skládá ze dvou primárních částí; Stator a rotor
Stator:
Stator je stacionární část (nepohyblivá) synchronního stroje. Stator obsahuje litinové jádro, které je známé jako třmen, který zajišťuje pevnost stroje. U synchronního motoru je vinutí kotvy umístěno nad statorem, což je známé jako vinutí statoru. Jádro statoru je tvořeno ocelovými plechy, které pomáhají snižovat ztráty vířivými proudy. Ventilační kanály jsou umístěny v rámu stroje, který odolává vysoké teplotě. Vinutí startéru je 3fázové vinutí, které je buzeno 3fázovým střídavým napájením.
Rotor:
Rotor je rotační část (pohyblivá) synchronního stroje. Rotor obsahuje budicí vinutí, které je napájeno DC přes sběrací kroužky. Rotor je rozdělen do dvou typů známých jako vyčnívající pól a nevyčnívající pól. Většina synchronních motorů používá konstrukci typu s vyčnívajícími póly.
Rotor s výrazným pólem:
Rotor s vyčnívajícím pólem má velký průměr a krátkou axiální délku. Vzduchová mezera v rotoru s vyčnívajícími póly je nestejnoměrná a póly vyčnívají směrem ven k povrchu rotoru. Tyče jsou laminovány křemíkovou ocelí a nesou vinutí pole a čela pólů jsou obecně opatřeny štěrbinami (poskytují podporu) pro vinutí klece nakrátko. Tyče klapky jsou na obou koncích zkratovány měděnými kroužky. Fungování vinutí tlumiče primárně zajišťuje rozběhový moment a omezuje hon (nežádoucí hluk a vibrace stroje) u synchronního motoru.
Nevyčnívající pólový rotor:
Konstrukce nevyčnívajícího pólového rotoru je válcová, která obsahuje paralelní štěrbiny pro umístění vinutí rotoru. Sloty jsou zapojeny do série se sběracími kroužky, které jsou buzeny stejnosměrným zdrojem. Nevyčnívající tyč je vyrobena z pevného ocelového materiálu. Má velmi malý průměr a velmi dlouhou koaxiální délku s rovnoměrnou vzduchovou mezerou.
java null kontrola
Rozdíl mezi synchronním motorem a indukčním motorem (asynchronní motor)
| Ano ne | Rozlišení majetku | Synchronní motor | Indukční motor |
|---|---|---|---|
| 1. | Definice | Synchronní motor označuje střídavý motor, který běží synchronní rychlostí. | Je také známý jako asynchronní motor. Vztahuje se na střídavý motor, ve kterém se rotor otáčí méně, než je synchronní rychlost. |
| 2. | Excitace | Je to dvojnásobně vzrušený stroj. | Je to jediný vzrušený stroj. |
| 3. | Začínající | Běží synchronně a rychlost nezávisí na zatížení. | Má různé rychlosti. Rychlost indukčního motoru je nepřímo úměrná rychlosti; pokud se zátěž zvýší, rychlost indukčního motoru se sníží. |
| 4. | Úkon | Může být provozován s předběžným a zpožděným účiníkem pouhou změnou jeho buzení. | Funguje pouze se zpožděným účiníkem. |
| 5. | Zdroj napájení | Jeho křídlo kotvy je buzeno ze střídavého zdroje a jeho budicí vinutí je buzeno ze stejnosměrného zdroje. | Jeho statorové vinutí je buzeno střídavým zdrojem. |
| 6. | Začínající | Není samospouštěcí. | Jedná se o samospouštěcí motor. |
| 7. | Náklady | Je to dražší ve srovnání s indukčním motorem se stejným napětím a výkonem. | Je cenově výhodný ve srovnání se synchronním motorem se stejným napětím a výkonem. |
Výhody synchronního motoru
- Synchronní motor běží konstantní rychlostí, což znamená, že jeho rychlost nezávisí na zatížení. Používá se například v hodinkách.
- Pracovní frekvence synchronního motoru je vysoká.
- Přebuzený synchronní motor může vyvinout jalový výkon; proto se stará o vysoké zatížení a stabilizuje systém.
- Synchronní motor se primárně používá pro pohon vysokých zátěží, které vyžadují vysoký výkon při nízkých otáčkách. Například mlýny.
Nevýhody synchronního motoru
- Synchronní motor potřebuje samostatný stejnosměrný zdroj pro buzení rotoru, zatímco druhý motor žádné samostatné buzení nepotřebuje.
- Je to drahé.
- Pro buzení rotoru vyžaduje kartáče a sběrací kroužky, takže díky nim dochází ke ztrátám.
Aplikace synchronního motoru
V této digitální éře má synchronní motor široké uplatnění v každodenním životě. Nejběžnější aplikací synchronního motoru jsou věci, které vyžadují konstantní rychlost, protože frekvence napájení je krátkodobě i dlouhodobě přesně řízena – například digitální a analogové hodiny, magnetofony, gramofony atd.