Synchronní motorové vzrušení

Synchronní motor s excitačním systémem

Před tím, než se ponoříme do tématu synchronního motoru s excitačním systémem, je důležité si uvědomit, že jakýkoli elektromagnetický přístroj musí z AC zdroje čerpat magnetizační proud, aby vytvořil požadovaný pracovní tok. Tento magnetizační proud zaostává o téměř 90° za napětím zdroje. Jinak řečeno, funkce tohoto magnetizačního proudu nebo zaostávajících VA, které elektromagnetický přístroj čerpá, spočívá v nastavení toku v magnetickém obvodu přístroje. Synchronní motor je elektrickým motorem s dvojitým napájením, který převádí elektrickou energii na mechanickou energii prostřednictvím magnetického obvodu. Proto spadá do kategorie elektromagnetických přístrojů. Přijímá 3fázové AC napájení pro svazkové vinutí a DC napájení pro vinutí rotoru.

Synchronní motor s excitačním systémem je definován jako DC napájení poskytnuté rotoru k vytvoření potřebného magnetického toku.

Jedinečnou charakteristikou synchronních motorů je, že mohou fungovat při jakémkoli faktoru využití – vedoucím, zaostávajícím nebo jednotkovém – v závislosti na excitaci. Při konstantním přiloženém napětí (V) zůstává požadovaný vzduchový mezerový tok konstantní. Tento tok vytvářejí jak AC napájení svazkového vinutí, tak DC napájení vinutí rotoru.

PŘÍPAD 1: Pokud je poleový proud dostatečně silný, aby vytvořil vzduchový mezerový tok, jak vyžaduje konstantní přiložené napětí V, pak magnetizační proud nebo zaostávající reaktivní VA požadované od AC zdroje je nulový a motor funguje při jednotkovém faktoru využití. Poleový proud, který způsobuje tento jednotkový faktor využití, se nazývá normální excitace nebo normální poleový proud.

PŘÍPAD 2: Pokud je poleový proud nedostatečný k vytvoření požadovaného vzduchového mezerového toku, je z AC zdroje čerpán dodatečný magnetizační proud. Tento dodatečný proud vytváří chybějící tok. V tomto případě motor funguje při zaostávajícím faktoru využití a říká se, že je podexcitován.

PŘÍPAD 3: Pokud překračuje poleový proud normální úroveň, je motor nadexcitován. Tento přebytečný poleový proud generuje dodatečný tok, který musí být vyrovnán svazkovým vinutím.

Proto svazkové vinutí čerpá vedoucí reaktivní VA nebo demagnetizační proud, který vede napětí téměř o 90° od AC zdroje. V tomto případě tedy motor funguje při vedoucím faktoru využití.

Celý tento koncept excitace a faktoru využití synchronního motoru lze shrnout v následujícím grafu. Tento graf se nazývá V křivka synchronního motoru.

Závěr: Nadexcitovaný synchronní motor funguje při vedoucím faktoru využití, podexcitovaný synchronní motor funguje při zaostávajícím faktoru využití a normálně excitovaný synchronní motor funguje při jednotkovém faktoru využití.