Senkron Motorun Çalışma Prensibi

Senkron Motorların Yapısı ve Heyecanlandırılması

Senkron motor iki temel bileşenden oluşur: stator (sabit kısım) ve rotor (dönen kısım). Stator üç fazlı AC beslemeye bağlıyken, rotor DC beslemeye bağlıdır.

Heyecanlandırma Prensibi:
Heyecanlandırma, stator ve rotorun her ikisinde de manyetik alanların oluşturulmasını ve onları elektromanyetlere dönüştürmeyi ifade eder. Bu manyetik birleştirme, elektrik enerjisini mekanik dönmeye dönüştürmek için gereklidir.

Senkron Motorlardaki Manyetik Alan Oluşturma

Üç fazlı AC besleme, statorde değişen kuzey ve güney kutuplarını oluşturur. Beslemenin sinusoidal olması nedeniyle, dalga kutbı (pozitif/negatif) her yarı dalgada tersine döner, bu da statorun kuzey ve güney kutuplarının alternasyonunu sağlar. Bu, statorda bir dönen manyetik alanı oluşturur.

Rotorun manyetik alanı, kutbu sabitleyen ve sabit bir manyetik alan oluşturana kadar DC beslemeye bağlıdır—yani kuzey ve güney kutupları sabittir.

Statorun manyetik alanının döner hızı, senkron hız olarak adlandırılır ve besleme frekansı ile motorun kutup sayısına göre belirlenir.

Senkron Motorlardaki Manyetik Kutup Etkileşimi

Stator ve rotordan zıt kutuplar hizlandığında, aralarında çekici bir kuvvet ortaya çıkar, bu da sola doğru tork oluşturur. Tork, kuvvetin döner eşdeğeri olarak, rotoru statorun manyetik kutuplarına takip etmeye itar.

Her yarı dalgadan sonra, statorun kutup kutbuları tersine döner. Ancak, rotor inercisi—hareket değişikliklerine karşı direnç eğilimi—rotorun pozisyonunu korur. Benzer kutuplar (kuzey-kuzey veya güney-güney) hizlandığında, itici bir kuvvet saat yönünde tork oluşturur.

Bunu görselleştirmek için, 2 kutuplu bir motora bakalım: aşağıdaki figürde, zıt stator-rotor kutupları (N-S veya S-N) çekici kuvvetler yaratır, gösterildiği gibi.

Yarı dalgadan sonra, stator üzerindeki kutuplar tersine döner. Stator ve rotorun aynı kutupları birbirine baktığında, aralarında itici bir kuvvet gelişir.

Tek yönlü olmayan tork, rotoru sadece bir yerde titretir ve bu nedenle senkron motor kendiliğinden başlatılmaz.

Senkron Motorların Başlatma Mekanizması

İşlemi başlatmak için, rotor önce dış bir sürücü tarafından döndürülmüş olur, böylece kutbu statorun dönen manyetik alanıyla hizalanır. Stator ve rotor kutupları birbirine girdikçe, tek yönlü bir tork üretilir, bu da rotoru stator alanının senkron hızına dönmeye itir.

Senkronize olduktan sonra, motor, besleme frekansı ve kutup sayısı tarafından belirlenen sabit bir hızda çalışır.