หลักการการทำงานของมอเตอร์ซิงโครนัส
โครงสร้างและการกระตุ้นของมอเตอร์ซิงโครนัส
มอเตอร์ซิงโครนัสมีสองส่วนหลักคือ สเตเตอร์ (ส่วนที่ไม่เคลื่อนที่) และโรเตอร์ (ส่วนที่หมุน) สเตเตอร์จะได้รับพลังงานจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าสามเฟส ในขณะที่โรเตอร์จะได้รับการกระตุ้นด้วยไฟฟ้ากระแสตรง
หลักการของการกระตุ้น:
การกระตุ้นหมายถึงกระบวนการสร้างสนามแม่เหล็กในทั้งสเตเตอร์และโรเตอร์ ทำให้พวกมันกลายเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า การเชื่อมโยงแม่เหล็กนี้เป็นสิ่งสำคัญในการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นการหมุนทางกล
การสร้างสนามแม่เหล็กในมอเตอร์ซิงโครนัส
แหล่งจ่ายไฟฟ้าสามเฟสจะสร้างขั้วเหนือและใต้ที่สลับกันในสเตเตอร์ เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าเป็นแบบไซนัสอยู่แล้ว ความสูงของคลื่น (บวก/ลบ) จะเปลี่ยนทุกครึ่งวงจร ทำให้ขั้วเหนือและใต้ของสเตเตอร์สลับกัน ซึ่งจะสร้างสนามแม่เหล็กที่หมุนในสเตเตอร์
สนามแม่เหล็กของโรเตอร์จะถูกสร้างขึ้นโดยแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งจะกำหนดขั้วไว้อย่างคงที่และสร้างสนามแม่เหล็กที่ไม่เคลื่อนที่ หมายความว่าขั้วเหนือและใต้ของโรเตอร์จะคงที่
ความเร็วในการหมุนของสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์เรียกว่าความเร็วซิงโครนัส ซึ่งถูกกำหนดโดยความถี่ของแหล่งจ่ายไฟฟ้าและจำนวนขั้วของมอเตอร์
การปฏิสัมพันธ์ระหว่างขั้วแม่เหล็กในมอเตอร์ซิงโครนัส
เมื่อขั้วตรงข้ามของสเตเตอร์และโรเตอร์เข้าสู่ตำแหน่งเดียวกัน แรงดึงดูดจะเกิดขึ้นระหว่างพวกมัน สร้างแรงบิดทวนเข็มนาฬิกา แรงบิด ซึ่งเป็นค่าเทียบเท่าของแรง ทำให้โรเตอร์ตามขั้วแม่เหล็กของสเตเตอร์
หลังจากแต่ละครึ่งวงจร ขั้วของสเตเตอร์จะเปลี่ยนขั้ว แต่โมเมนตัมของโรเตอร์ ซึ่งเป็นแนวโน้มในการต้านทานการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ จะรักษาตำแหน่งของมัน เมื่อขั้วเดียวกัน (เหนือ-เหนือ หรือใต้-ใต้) เข้าสู่ตำแหน่งเดียวกัน แรงผลักจะสร้างแรงบิดตามเข็มนาฬิกา
เพื่อแสดงภาพนี้ ลองพิจารณามอเตอร์ 2 ขั้ว ในรูปด้านล่าง ขั้วตรงข้ามของสเตเตอร์และโรเตอร์ (N-S หรือ S-N) จะสร้างแรงดึงดูด ดังที่แสดง
หลังจากครึ่งวงจร ขั้วบนสเตเตอร์จะกลับกัน ขั้วเดียวกันของสเตเตอร์และโรเตอร์จะหันหน้าชนกัน และแรงผลักจะเกิดขึ้นระหว่างพวกมัน
แรงบิดที่ไม่เป็นทางเดียวจะทำให้โรเตอร์กระตุกอยู่ที่เดียว และเนื่องจากเหตุผลนี้ มอเตอร์ซิงโครนัสจึงไม่สามารถเริ่มต้นเองได้
กลไกการเริ่มต้นของมอเตอร์ซิงโครนัส
เพื่อเริ่มการทำงาน โรเตอร์จะถูกหมุนโดยการขับเคลื่อนภายนอก ทำให้ขั้วของมันเข้าสู่ตำแหน่งเดียวกับสนามแม่เหล็กที่หมุนของสเตเตอร์ เมื่อขั้วของสเตเตอร์และโรเตอร์เข้าสู่ตำแหน่งเดียวกัน แรงบิดทางเดียวจะเกิดขึ้น ดึงโรเตอร์ให้หมุนที่ความเร็วซิงโครนัสของสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์
เมื่อซิงโครไนซ์แล้ว มอเตอร์จะทำงานที่ความเร็วคงที่เท่ากับความเร็วซิงโครนัส ซึ่งถูกกำหนดโดยความถี่ของแหล่งจ่ายไฟฟ้าและจำนวนขั้ว
