Karakteristik dan sifat awal motor sinkron

Karakteristik mekanis motor sinkron berbentuk garis lurus horizontal, yaitu kecepatan putarannya tidak tergantung pada beban (Gbr. 1, a). Saat beban meningkat, sudut θ meningkat — sudut antara vektor tegangan jaringan Uc dan EMF dari belitan stator E0 (Gbr. 1, b).

Dari diagram vektor, Anda dapat memperoleh rumus momen elektromagnetik

M = (m1/ω1)(U1E0 / x1) sinθ,

dimana m1 — jumlah fase stator; ω1 — kecepatan sudut medan stator; U1 — tegangan stator; E0 - EMF yang diinduksi dalam belitan stator; NS1 - resistensi induktif dari belitan stator; θ - sudut antara vektor gaya magnetisasi stator dan rotor. Berdasarkan rumus ini, momen berubah tergantung pada beban menurut hukum sinusoidal (Gbr. 1, c).
Tidak ada sudut beban θ = 0, mis. tegangan dan ggl berada dalam fase. Ini berarti medan stator dan medan rotor bertepatan dalam arah, yaitu sudut spasial di antara keduanya adalah nol.

Beras. 1.Karakteristik (a, b) dan diagram vektor (6) dari motor sinkron: I — arus stator; r1 - resistansi aktif belitan stator; x1 - resistansi induktif yang dihasilkan oleh arus bocor dan arus angker

Saat beban meningkat, torsi meningkat dan mencapai nilai maksimum kritis pada θ = 80 ° (kurva 1), yang dapat dibuat oleh motor pada tegangan jaringan dan arus medan tertentu.

Biasanya sudut nominal θbilangan (25 ≈ 30) °, yang tiga kali lebih rendah dari nilai kritis, oleh karena itu kapasitas kelebihan motor adalah Mmax / Mnom = 1,5 + 3. Nilai yang lebih besar berlaku untuk motor dengan kutub yang diucapkan secara implisit dari rotor, dan yang lebih kecil - dengan yang diucapkan. Dalam kasus kedua, karakteristik (kurva 2) memiliki momen kritis pada θ = 65 °, yang disebabkan oleh pengaruh torsi reaktif.

Agar tidak menyinkronkan motor saat kelebihan beban atau mengurangi tegangan listrik, arus eksitasi dapat ditingkatkan untuk sementara, yaitu menggunakan mode paksa.

Dengan putaran seragam, belitan awal tidak mempengaruhi pengoperasian motor. Ketika beban berubah, sudut θ berubah, yang disertai dengan peningkatan atau penurunan kecepatan. Kemudian belitan awal mulai memainkan peran menstabilkan. Torsi asinkron yang timbul di dalamnya menghaluskan fluktuasi kecepatan rotor.

Motor sinkron dicirikan oleh sifat awal berikut:

• Az* n = AzNS //Aznom — kelipatan arus asutan yang mengalir melalui stator pada saat awal asutan;
• M * n = Mn / Mnom — kelipatan torsi awal, yang bergantung pada jumlah batang kumparan awal dan resistansi aktifnya;
• M * in = MVh / Mnom — kumpulan torsi input yang dikembangkan oleh motor dalam mode asinkron sebelum ditarik ke sinkronisasi pada slip s = 0,05;
• M * max = Mmax / Mnoy — set torsi maksimum dalam mode sinkron motor;
• U* n = Un • 100 /U1 — tegangan stator terendah yang diizinkan saat penyalaan,%.

Penggerak listrik sinkron digunakan dalam instalasi yang tidak memerlukan start dan kontrol kecepatan yang sering, misalnya untuk kipas, pompa, kompresor. Motor listrik sinkron memiliki efisiensi yang lebih tinggi daripada motor asinkron, dapat bekerja dengan eksitasi berlebih, mis. dengan sudut negatif φ, demikian mengkompensasi daya induktif pengguna lain.

Meskipun motor sinkron memiliki desain yang lebih kompleks, membutuhkan sumber arus searah, dan memiliki ring selip, ternyata lebih hemat biaya daripada motor induksi, terutama untuk menggerakkan mekanisme yang bertenaga.