Sinhronā motora ielādes ietekme

Sinkronais motors strādā ar konstanto sinkrono ātrumu, neatkarīgi no slodzes. Tagad apskatīsim slodzes maiņas ietekmi uz motorem. Pieņemsim, ka sinkronais motors sākotnēji darbojas ar pārāk lielu jaudas faktoru. Atbilstošais fazu diagrammas attēls ir šāds:

Kad asij tiek palielināta slodze, rotoram notiek momentāna palēnināšanās. Tas notiek tāpēc, ka motoram ir vajadzīgs laiks, lai pievienoto jaudu iegūtu no elektriskā tīkla. Citiem vārdiem sakot, līdz ar to, ka rotors uztur savu sinkrono rotācijas ātrumu, tā efektīvā "novirzās" telpiskajā pozīcijā, jo pieaugusi slodzes prasība. Šajā procesā torķa leņķis δ paplašinās, kas savukārt izraisa inducēto torķi pieaugumu.

Inducētā torķa vienādojums izsakts šādi:

Pēc tam, pieaugus torķim, rotors paātrinās, ļaujot motoram atkal sasniegt sinkrono ātrumu. Tomēr, šis atjaunošanās process notiek ar lielāku torķa leņķi δ. Ekscitācijas spriegums Ef ir tieši proporcionāls ϕω, atkarīgs gan no lauka strāvas, gan no motoru rotācijas ātruma. Ņemot vērā, ka motors strādā ar konstanto sinkrono ātrumu un lauka strāva paliek nemainīga, sprieguma |Ef| lielums paliek nemainīgs. Tātad, mēs varam secināt, ka

No augstāk minētajiem vienādojumiem kļūst skaidrs, ka, kad jauda P pieaug, vērtības Ef sinδ un Ia cosϕ arī pieaug atbilstoši.Nākamajā attēlā parādīta slodzes pieauguma ietekme uz sinkronā motorā darbību.

Kā redzams augstāk minētajā attēlā, pieaugot slodzei, daudzums jIaXs pastāvīgi pieauga, un vienādojums V=Ef+jIaXs 

paliek spēkā. Tāpat pieaug arī armatūras strāva. Jaudas faktora leņķis mainās ar slodzes izmaiņu; tas ļoti mazliekotā veidā kļūst mazāks, bet pēc tam arvien vairāk liekotā, kā skaidri redzams attēlā.

Kopsavilkumā, kad sinkronā motorā pieaug slodze, var novērot šādus galvenos punktus:

• Motors turpina strādāt ar sinkrono ātrumu.

• Torķa leņķis δ paplašinās.

• Ekscitācijas spriegums Ef paliek nemainīgs.

• Armatūras strāva Ia, kas tiek piegādāta no elektroenerģijas avota, pieaug.

• Fāzes leņķis ϕ maina virzienu vēl vairāk pretliekotā virzienā.

Svarīgi ir atzīmēt, ka ir ierobežojums mehāniskajai slodzei, ko sinkronais motors var apstrādāt. Kad slodze turpina pieaugt, torķa leņķis δ nepārtraukti pieauga līdz kritiskajam punktam. Šajā punktā rotors tiek izvilkts no sinkronismā, un motors apturējas.

Izvilkošanas torķis definēts kā maksimālais torķis, ko sinkronais motors var radīt pie noteiktā sprieguma un frekvences, nodrošinot sinkronismu. Parasti tā vērtības atrodas starp 1,5 un 3,5 reizes pilnas slodzes torķi.