Ефект на оптер во синхронен мотор

Синхронниот мотор работи на константна синхронна брзина, независно од оптеретеноста. Сега, да го испитаме влијанието на варијациите на оптеретеноста врз моторот. Представете дека синхронниот мотор почетно работи со водечки фактор на моќ. Фазор дијаграмата која одговара на водечкиот фактор на моќ е прикажана како следнава:

Кога оптеретеноста на валот се зголемува, роторот доживува моментално забавување. Ова се случува затоа што моторот треба неколку време да извлече дополнителна моќ од електричната линија. Друго значење, иако роторот ја одржува својата синхронна ротационна брзина, тој ефективно "се кренува назад" во просторната позиција поради зголемена потреба за оптеретеност. Во овој процес, аголот на торката δ се зголемува, што на свою страна причинува да се зголеми индуктираната торка.

Јацата на индуктираната торка е изразена како следнава:

После тоа, зголемената торка убрзува роторот, што му овозможува на моторот повторно да постигне синхронна брзина. Меѓутоа, ова вратување се случува со поголем агол на торката δ. Екситацијата напон Ef е директно пропорционална на ϕω, зависи од полската струја и ротационата брзина на моторот. Затоа што моторот работи на константна синхронна брзина и полската струја останува непроменета, големината на напонот |Ef| останува константна. Затоа можеме да заклучиме дека

Од горенаведените равенки, станува очигледно дека кога моќта P се зголемува, вредностите на Ef sinδ и Ia cosϕ исто така се зголемуваат.Следната фигура приказува влијанието на зголемувањето на оптеретеноста врз функционирањето на синхронниот мотор.

Како што е прикажано на горенаведениот дијаграм, кога оптеретеноста се зголемува, количината jIaXs постепено се зголемува, и равенката V=Ef+jIaXs 

останува валидна. Паралелно, арматурната струја исто така се зголемува. Аголот на факторот на моќ подлежи трансформација со варијациите на оптеретеноста; тој постепено станува помалку водечки и потоа все повеќе замалкува, како што е јасно прикажано на дијаграмот.

Во резимирање, кога оптеретеноста на синхронниот мотор се зголемува, можат да се направат следниве клучни набљудувања:

• Моторот продолжува да работи на синхронна брзина.

• Аголот на торката δ се зголемува.

• Екситацијата напон Ef останува константен.

• Арматурната струја Ia извлечена од изворот на моќ се зголемува.

• Фазниот агол ϕ се преместува подалеку во замалкување.

Важно е да се има на ум дека постои граница на механичката оптеретеност која синхронниот мотор може да го обработи. Кога оптеретеноста продолжува да се зголемува, аголот на торката δ продолжува да се зголемува до критична точка. На овој јунктур, роторот се изврнува од синхронизацијата, што предизвикува моторот да спре.

Извлечната торка е дефинирана како максималната торка која синхронниот мотор може да генерира при номинален напон и фреквенција додека сè уште одржува синхронизација. Типичните вредности се од 1.5 до 3.5 пати пуната торка.