Synchronmotoranregung
Synchronmotorerregung
Bevor man die Synchronmotorerregung versteht, sollte man sich daran erinnern, dass jedes elektromagnetische Gerät einen Magnetisierungsstrom aus der Wechselstromquelle beziehen muss, um den erforderlichen Arbeitsfluss zu erzeugen. Dieser Magnetisierungsstrom fällt fast 90° hinter der Versorgungsspannung zurück. Mit anderen Worten, die Funktion dieses Magnetisierungsstroms oder des nachlaufenden VA, den das elektromagnetische Gerät bezieht, besteht darin, den Fluss im magnetischen Kreis des Geräts aufzubauen. Der Synchronmotor ist ein zweifach gespeister elektrischer Motor, der elektrische Energie über den magnetischen Kreis in mechanische Energie umwandelt. Daher gehört er zu den elektromagnetischen Geräten. Er erhält eine Dreiphasen-Wechselstromversorgung für seine Wicklung und eine Gleichstromversorgung für die Rotorwicklung.
Die Synchronmotorerregung wird definiert als die Gleichstromversorgung, die dem Rotor zur Erzeugung des notwendigen magnetischen Flusses zugeführt wird.
Eine einzigartige Eigenschaft von Synchronmotoren ist, dass sie bei jedem Leistungsfaktor arbeiten können—vorauslaufend, nachlaufend oder eins—abhängig von der Erregung. Bei konstanter angewandter Spannung (V) bleibt der erforderliche Luftspaltfluss konstant. Dieser Fluss wird sowohl durch die Wechselstromversorgung der Wicklung als auch durch die Gleichstromversorgung der Rotorwicklung erzeugt.
FALL 1: Wenn der Feldstrom ausreicht, um den Luftspaltfluss zu erzeugen, wie es die konstante Versorgungsspannung V verlangt, dann beträgt der Magnetisierungsstrom oder der nachlaufende reaktive VA, der von der Wechselstromquelle benötigt wird, null, und der Motor arbeitet mit einem Leistungsfaktor von eins. Der Feldstrom, der diesen Leistungsfaktor von eins verursacht, wird als normale Erregung oder normaler Feldstrom bezeichnet.
FALL 2: Wenn der Feldstrom nicht ausreicht, um den erforderlichen Luftspaltfluss zu erzeugen, wird zusätzlicher Magnetisierungsstrom von der Wechselstromquelle gezogen. Dieser zusätzliche Strom erzeugt den fehlenden Fluss. In diesem Fall arbeitet der Motor mit einem nachlaufenden Leistungsfaktor und wird als untererregt bezeichnet.
FALL 3: Wenn der Feldstrom das normale Niveau überschreitet, ist der Motor übererregt. Dieser übermäßige Feldstrom erzeugt zusätzlichen Fluss, der durch die Wicklung ausgeglichen werden muss.
Daher zieht die Wicklung vorauslaufende reaktive VA oder entmagnetisierenden Strom, der fast 90° vor der Wechselstromquelle liegt. Daher arbeitet der Motor in diesem Fall mit einem vorauslaufenden Leistungsfaktor.
Dieses gesamte Konzept der Erregung und des Leistungsfaktors eines Synchronmotors kann in folgendem Diagramm zusammengefasst werden. Dies wird als V-Kurve des Synchronmotors bezeichnet.
Fazit: Ein übererregter Synchronmotor arbeitet mit einem vorauslaufenden Leistungsfaktor, ein untererregter Synchronmotor arbeitet mit einem nachlaufenden Leistungsfaktor und ein normal erregter Synchronmotor arbeitet mit einem Leistungsfaktor von eins.
