Značilnosti in zagonske lastnosti sinhronskih motorjev

Mehanska karakteristika sinhronskega motorja ima obliko vodoravne ravne črte, to je, da njegova hitrost vrtenja ni odvisna od obremenitve (slika 1, a). S povečanjem obremenitve se poveča kot θ - kot med vektorji omrežne napetosti Uc in EMF statorskega navitja E0 (slika 1, b).

Iz vektorskega diagrama lahko izpeljete formulo za elektromagnetni moment

M = (m1/ω1)(U1E0 / x1) sinθ,

kjer je m1 - število faz statorja; ω1 - kotna hitrost statorskega polja; U1 - napetost statorja; E0 - EMF, induciran v navitju statorja; NS1 - induktivni upor navitja statorja; θ - kot med vektorji magnetnih sil statorja in rotorja. Iz te formule sledi, da se trenutek spreminja glede na obremenitev po sinusoidnem zakonu (slika 1, c).
Kot brez obremenitve θ = 0, tj. napetost in emf sta v fazi. To pomeni, da polje statorja in polje rotorja sovpadata v smeri, to je, da je prostorski kot med njima enak nič.

riž. 1.Značilnosti (a, b) in vektorski diagram (6) sinhronskega motorja: I — statorski tok; r1 - aktivni upor navitja statorja; x1 — induktivni upor, ki ga ustvarita tok uhajanja in tok armature

Ko se obremenitev poveča, se navor poveča in doseže kritično največjo vrednost pri θ = 80 ° (krivulja 1), ki jo motor lahko ustvari pri določeni omrežni napetosti in poljskem toku.

Običajno nazivni kot θnumber (25 ≈ 30) °, ki je trikrat nižji od kritične vrednosti, zato je preobremenitvena zmogljivost motorja Mmax / Mnom = 1,5 + 3. Večja vrednost velja za motorje z implicitno izraženimi poli rotorja, manjši pa - z izrazitimi. V drugem primeru ima karakteristika (krivulja 2) kritični moment pri θ = 65 °, ki je posledica vpliva reaktivnega navora.

Da ne bi sinhronizirali motorja pri preobremenitvi ali zmanjšanju omrežne napetosti, je možno začasno povečati vzbujevalni tok, to je uporabiti prisilni način.

Pri enakomernem vrtenju zagonsko navitje ne vpliva na delovanje motorja. Ko se obremenitev spremeni, se spremeni kot θ, ki ga spremlja povečanje ali zmanjšanje hitrosti. Nato začetno navijanje začne igrati vlogo stabilizacije. Asinhroni navor, ki nastane v njem, izravnava nihanja hitrosti rotorja.

Za sinhroni motor so značilne naslednje začetne lastnosti:

• Az* n = AzNS //Aznom — večkratnik začetnega toka, ki teče skozi stator v začetnem trenutku zagona;
• M * n = Mn / Mnom - večkratnik začetnega navora, ki je odvisen od števila palic zagonske tuljave in njihovega aktivnega upora;
• M * in = MVh / Mnom — niz vhodnega navora, ki ga razvije motor v asinhronem načinu, preden se potegne v sinhronizem pri zdrsu s = 0,05;
• M * max = Mmax / Mnoy - niz največjega navora v sinhronem načinu motorja;
• U* n = Un • 100 /U1 — najnižja dovoljena napetost statorja ob zagonu,%.

Sinhroni električni pogon se uporablja v napravah, ki ne zahtevajo pogostega zagona in krmiljenja hitrosti, na primer za ventilatorje, črpalke, kompresorje. Sinhroni elektromotor ima večjo učinkovitost kot asinhroni, lahko deluje s prekomernim vzbujanjem, tj. z negativnim kotom φ, torej kompenzacijo induktivne moči drugih uporabnikov.

Čeprav je sinhroni motor bolj zapleten po zasnovi, zahteva vir enosmernega toka in ima drsne obroče, je ugotovljeno, da je stroškovno učinkovitejši od indukcijskega motorja, zlasti za pogon močnih mehanizmov.