موتور سنکرون (مخفف موتور الکتریکی سنکرون) یک موتور AC است که در آن چرخش روتور (یا شفت) با فرکانس جریان تغذیه هماهنگ می شود. یعنی دوره چرخش روتور برابر با میدان چرخشی دستگاهی است که داخل آن قرار دارد.

بیایید لحظه ای به عقب برگردیم و تعریف کنیم که موتور الکتریکی چیست؟

موتورهای الکتریکی وسیله ای الکترومکانیکی هستند که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. بر اساس نوع ورودی آن را به موتورهای تک فاز و 3 فاز تقسیم بندی کرده ایم.

رایج ترین نوع موتورهای 3 فاز، موتورهای سنکرون و موتورهای القایی هستند. هنگامی که هادی های الکتریکی سه فاز در موقعیت های هندسی خاصی قرار می گیرند (یعنی در یک زاویه مشخص از یکدیگر) یک میدان الکتریکی ایجاد می شود. میدان مغناطیسی دوار با سرعت معینی به نام سرعت سنکرون می چرخد.

اگر یک آهنربای الکتریکی در این میدان مغناطیسی دوار وجود داشته باشد، آهنربا الکترومغناطیسی با این میدان مغناطیسی دوار قفل می شود و با همان سرعت میدان دوار می چرخد. اصطلاح موتور سنکرون از اینجا می آید، زیرا سرعت روتور موتور با میدان مغناطیسی دوار برابر است. این یک موتور با سرعت ثابت است زیرا فقط یک سرعت دارد که سرعت سنکرون است. این سرعت با فرکانس عرضه هماهنگ می شود. سرعت سنکرون توسط:

N = سرعت همزمان (در RPM – یعنی چرخش در دقیقه)

f = فرکانس تامین (بر حسب هرتز)

p = تعداد قطب ها

ساختار موتور سنکرون

معمولاً ساختار آن تقریباً شبیه موتور القایی 3 فاز است، با این تفاوت که در اینجا به روتور DC می دهیم که دلیل آن را بعداً توضیح خواهیم داد. حال، اجازه دهید ابتدا ساختار اصلی این نوع موتور را مرور کنیم. از تصویر بالا مشخص است که چگونه این نوع ماشین را طراحی کنیم. ما منبع تغذیه سه فاز را به استاتور و منبع DC را به روتور اعمال می کنیم.

اصل کارکرد موتورهای سنکرون

موتورهای سنکرون یک ماشین با تحریک مضاعف هستند، یعنی دو ورودی الکتریکی به آن ارائه می شود. سیم پیچ استاتور آن که شامل یک منبع تغذیه سه فاز به سیم پیچ استاتور سه فاز و DC برای سیم پیچ روتور است.

سیم پیچ استاتور 3 فاز که جریان های 3 فاز را حمل می کند، شار مغناطیسی چرخشی 3 فاز تولید می کند. روتور حامل منبع DC نیز یک شار ثابت تولید می کند. با در نظر گرفتن فرکانس توان 50 هرتز، از رابطه فوق می توان دریافت که شار چرخشی 3 فاز حدود 3000 دور در 1 دقیقه یا 50 دور در 1 ثانیه می چرخد.

در یک لحظه خاص، قطب‌های روتور و استاتور ممکن است از قطبیت یکسانی (N-N یا S-S) برخوردار باشند که باعث ایجاد نیروی دافعه بر روتور می‌شود و لحظه بعدی آن N-S خواهد بود که نیروی جاذبه ایجاد می‌کند.

اما به دلیل اینرسی روتور به دلیل آن نیروهای جاذبه یا دافعه قادر به چرخش در هیچ جهتی نیست و روتور در حالت سکون باقی می ماند. بنابراین یک موتور سنکرون خود راه انداز نیست.

در اینجا ما از ابزارهای مکانیکی استفاده می کنیم که در ابتدا روتور را در همان جهت میدان مغناطیسی می چرخاند تا سرعتی بسیار نزدیک به سرعت سنکرون داشته باشد. با دستیابی به سرعت سنکرون، قفل مغناطیسی رخ می دهد و موتور سنکرون حتی پس از حذف وسایل مکانیکی خارجی به چرخش خود ادامه می دهد.

پلاستیک چیست؟

روش های راه اندازی موتور سنکرون

راه اندازی موتور با یک موتور اصلی خارجی: موتورهای سنکرون به صورت مکانیکی با موتور دیگری کوپل می شوند. این می تواند موتور القایی 3 فاز یا موتور شنت DC باشد. در اینجا، ما در ابتدا تحریک DC را اعمال نمی کنیم. با سرعت بسیار نزدیک به سرعت سنکرون خود می چرخد و سپس تحریک DC را می دهیم. پس از مدتی که قفل مغناطیسی انجام می شود، منبع تغذیه موتور خارجی قطع می شود.
سیم پیچ دمپر در این حالت، موتور سنکرون از نوع قطب برجسته است، سیم پیچ اضافی در وجه قطب روتور قرار می گیرد. در ابتدا، زمانی که روتور نمی چرخد، سرعت نسبی بین سیم پیچ دمپر و شار شکاف هوای دوار زیاد است و یک emf در آن القا می شود که گشتاور راه اندازی مورد نیاز را تولید می کند. با نزدیک شدن سرعت به سرعت سنکرون، EMF و گشتاور کاهش می یابد و در نهایت زمانی که قفل مغناطیسی اتفاق می افتد. گشتاور نیز به صفر می رسد. از این رو، در این حالت، موتور سنکرون ابتدا به عنوان موتور القایی سه فاز با استفاده از سیم پیچ اضافی کار می کند و در نهایت با فرکانس همگام می شود.

کاربردهای موتورهای سنکرون

کاربردهای موتورهای سنکرون عبارتند از:

یک موتور سنکرون بدون بار متصل به شفت آن برای بهبود ضریب توان استفاده می شود. با توجه به ویژگی های آن برای رفتار در هر ضریب توان الکتریکی، در سیستم های قدرت در شرایطی که خازن های ساکن گران هستند استفاده می شود.
موتور سنکرون کاربردهایی را پیدا می کند که در آن سرعت کار کمتر (حدود 500 دور در دقیقه) و قدرت بالا مورد نیاز است. برای توان مورد نیاز از 35 کیلو وات تا 2500 کیلووات، اندازه، وزن و هزینه موتور القایی سه فاز مربوطه بسیار بالا است. از این رو ترجیحاً از این موتورها استفاده می شود. سابق پمپ رفت و برگشتی، کمپرسور، آسیاب نورد و غیره.

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.