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Synchronmotor - Aufbau und Arbeit

Synchronmotor und Induktionsmotoren sind die am häufigsten verwendeten Arten von Wechselstrommotoren. Der Aufbau eines Synchronmotors ähnelt einem Generator (Wechselstromgenerator). Ein gleiches Synchronmaschine kann als Synchronmotor oder als Lichtmaschine verwendet werden. Synchronmotoren sind in einem weiten Bereich erhältlich, im Allgemeinen für Nennleistungen von 150 kW bis 15 MW und Drehzahlen von 150 bis 1800 U / min.

Bau eines Synchronmotors

Bau eines Synchronmotors

Das Aufbau eines Synchronmotors (mit ausgeprägtem Polrotor) ist wie im gezeigtFigur links. Wie jeder andere Motor besteht er aus einem Stator und einem Rotor. Der Statorkern ist aus einem dünnen Siliziumlaminat hergestellt und durch eine Oberflächenbeschichtung isoliert, um die Wirbelstrom- und Hystereseverluste zu minimieren. Der Stator weist im Inneren axiale Schlitze auf, in denen die dreiphasige Statorwicklung angeordnet ist. Der Stator ist mit einer dreiphasigen Wicklung um eine bestimmte Anzahl von Polen gewickelt, die den Rotorpolen entspricht.
Das Rotor in Synchronmotoren ist meistens vom ausgeprägten Poltyp. Die Rotorwicklung wird über Schleifringe mit Gleichstrom versorgt. Der Gleichstrom erregt die Rotorwicklung und erzeugt elektromagnetische Pole. In einigen Fällen können auch Permanentmagnete verwendet werden. Die Abbildung oben zeigt die Aufbau eines Synchronmotors sehr kurz.

Funktion des Synchronmotors

Der Stator ist um die gleiche Anzahl von gewickeltPole wie der des Rotors und gespeist mit dreiphasiger Wechselstromversorgung. Die dreiphasige Wechselstromversorgung erzeugt im Stator ein rotierendes Magnetfeld. Die Rotorwicklung wird mit Gleichstrom versorgt, der den Rotor magnetisiert. Betrachten Sie eine zwei Pole Synchronmaschine wie in der nachstehenden Abbildung gezeigt.
Arbeiten des Synchronmotors

  • Nun drehen sich die Statorpole mitsynchrone Geschwindigkeit (sagen wir im Uhrzeigersinn). Wenn die Rotorposition so ist, dass sich der N-Pol des Rotors in der Nähe des N-Pols des Stators befindet (wie im ersten Schema der obigen Abbildung gezeigt), stoßen sich die Pole des Stators und des Rotors gegenseitig ab Drehmoment erzeugt gegen den Uhrzeigersinn.
  • Die Statorpole drehen sich synchronGeschwindigkeit, und sie drehen sich sehr schnell und tauschen ihre Position aus. In diesem Moment kann sich der Rotor jedoch nicht mit dem gleichen Winkel drehen (aufgrund der Trägheit), und die nächste Position ist wahrscheinlich das zweite Schema in der obigen Abbildung. In diesem Fall ziehen die Pole des Stators die Pole des Rotors an und Das erzeugte Drehmoment ist im Uhrzeigersinn.
  • Daher wird der Rotor einem schnell umkehrenden Drehmoment ausgesetzt und der Motor startet nicht.
Wenn aber der Rotor bis zum Synchron gedreht wirdDrehzahl des Stators mittels einer äußeren Kraft (in Richtung des Drehfelds des Stators) und das Rotorfeld nahe der Synchrondrehzahl angeregt, ziehen die Pole des Stators die gegenüberliegenden Pole des Rotors (wie der Rotor) an dreht sich jetzt auch mit und die Position der Pole ist während des gesamten Zyklus gleich). Nun wird der Rotor einem Drehmoment in einer Richtung ausgesetzt. Die gegenüberliegenden Pole des Stators und des Rotors werden miteinander verriegelt und der Rotor dreht sich mit der Synchrondrehzahl.

Charakteristische Merkmale eines Synchronmotors

  • Der Synchronmotor läuft entweder mit synchroner Drehzahl oder läuft überhaupt nicht.
  • Die einzige Möglichkeit, die Geschwindigkeit zu ändern, besteht darin, die Versorgungsfrequenz zu ändern. (As Ns = 120f / P)
  • Synchronmotoren sind nicht selbststartend. Sie benötigen eine äußere Kraft, um sie nahe an die Synchrondrehzahl zu bringen.
  • Sie können mit jedem Leistungsfaktor arbeiten und sowohl verzögern als auch führen. Daher können Synchronmotoren zur Verbesserung des Leistungsfaktors verwendet werden.

Anwendung des Synchronmotors

  • Da Synchronmotor betriebsfähig istBei einem führenden oder nacheilenden Leistungsfaktor kann es zur Verbesserung des Leistungsfaktors verwendet werden. Ein Synchronmotor im Leerlauf mit führendem Leistungsfaktor ist in einem Netz angeschlossen, in dem statische Kondensatoren nicht verwendet werden können.
  • Sie wird dort eingesetzt, wo eine hohe Leistung bei niedriger Geschwindigkeit erforderlich ist. Wie Walzwerke, Hackmaschinen, Mischer, Pumpen, Pumpen, Kompressoren usw.

Bemerkungen