Prinsip Kerja Motor Sinkron

Struktur dan Pembebasan Motor Sinkron

Motor sinkron terdiri dari dua komponen utama: stator (bahagian tetap) dan rotor (bahagian berputar). Stator diberi tenaga oleh bekalan AC tiga fasa, manakala rotor dipembebas oleh bekalan DC.

Prinsip Pembebasan:
Pembebasan merujuk kepada proses menginduksi medan magnet pada kedua-dua stator dan rotor, mentransformasikannya menjadi elektromagnet. Penghubungan magnet ini penting untuk menukar tenaga elektrik menjadi putaran mekanikal.

Pembentukan Medan Magnet dalam Motor Sinkron

Bekalan AC tiga fasa menginduksi kutub utara dan selatan yang berganti-ganti pada stator. Karena bekalan adalah sinusoidal, polaritinya (positif/negatif) bertukar setiap separuh siklus, menyebabkan kutub utara dan selatan stator berganti. Ini menghasilkan medan magnet berputar di stator.

Medan magnet rotor ditetapkan oleh bekalan DC, yang menetapkan polaritas dan menciptakan medan magnet tetap—berarti kutub utara dan selatannya tetap konstan.

Kelajuan putaran medan magnet stator disebut kelajuan sinkron, ditentukan oleh frekuensi bekalan dan bilangan kutub motor.

Interaksi Kutub Magnet dalam Motor Sinkron

Apabila kutub berlawanan stator dan rotor sejajar, satu daya tarikan timbul antara keduanya, menghasilkan tork berlawanan arah jarum jam. Tork, sebagai ekivalen rotasi daya, mendorong rotor untuk mengikuti kutub magnet stator.

Selepas setiap separuh siklus, polaritas kutub stator berbalik. Namun, inersia rotor—kecenderungannya untuk menolak perubahan gerakan—mengekalkan posisinya. Apabila kutub yang sama (utara-utara atau selatan-selatan) sejajar, satu daya tolakan menghasilkan tork searah jarum jam.

Untuk memvisualisasikan ini, pertimbangkan motor 2 kutub: dalam gambar di bawah, kutub stator-rotor yang berlawanan (N-S atau S-N) menginduksi daya tarikan, seperti yang ditunjukkan.

Selepas separuh siklus, kutub pada stator berbalik. Kutub yang sama pada stator dan rotor saling menghadap, dan daya tolakan berkembang antara keduanya.

Tork tidak unidirectional yang berdenyut hanya menggetarkan rotor di satu tempat dan kerana itu motor sinkron tidak boleh memulakan diri sendiri.

Mekanisme Permulaan Motor Sinkron

Untuk memulakan operasi, rotor diputar terlebih dahulu oleh pemandu luar, menyelaraskan polaritasnya dengan medan magnet berputar stator. Apabila kutub stator dan rotor bersimpang, tork unidirectional dihasilkan, menarik rotor untuk berputar pada kelajuan sinkron medan stator.

Setelah disinkronkan, motor beroperasi pada kelajuan tetap yang sama dengan kelajuan sinkron, yang ditetapkan oleh frekuensi bekalan dan bilangan kutub.