Synchrone Motoropwekking

Synchroon Motor Excitatie

Voordat we deze synchroon motor excitatie begrijpen, moet worden onthouden dat elk elektromagnetisch apparaat een magnetiserende stroom uit de wisselspanningbron moet trekken om de benodigde werkflux te produceren. Deze magnetiserende stroom ligt bijna 90o achter op de netspanning. Met andere woorden, de functie van deze magnetiserende stroom of lagende VA die door het elektromagnetische apparaat wordt getrokken, is om de flux in het magnetische circuit van het apparaat op te bouwen. De synchroonmotor is een dubbel gevoede elektrische motor die elektrische energie omzet in mechanische energie via een magnetisch circuit. Daarom valt hij onder elektromagnetische apparaten. Het ontvangt driefasige wisselspanning voor zijn armatuurwinding en gelijkspanning voor de rotorwinding.

Synchroon motor excitatie wordt gedefinieerd als de gelijkspanning die aan de rotor wordt gegeven om de nodige magnetische flux te produceren.

Een unieke eigenschap van synchroonmotoren is dat ze kunnen werken met elke vermogensfactor—leidend, vertragend, of eenheid—afhankelijk van de excitatie. Bij een constante aangebrachte spanning (V) blijft de vereiste luchtgapsflux constant. Deze flux wordt gecreëerd door zowel de wisselspanning naar de armatuurwinding als de gelijkspanning naar de rotorwinding.

GEVAL 1: Wanneer de veldstroom voldoende is om de luchtgapsflux te produceren, zoals gevraagd door de constante netspanning V, dan is de magnetiserende stroom of lagende reactieve VA die van de wisselspanningsbron wordt vereist nul en werkt de motor met eenheidsvermogensfactor. De veldstroom die deze eenheidsvermogensfactor veroorzaakt, wordt normale excitatie of normale veldstroom genoemd.

GEVAL 2: Als de veldstroom ontoereikend is om de vereiste luchtgapsflux te produceren, wordt extra magnetiserende stroom getrokken uit de wisselspanningsbron. Deze extra stroom creëert de ontbrekende flux. In dit geval werkt de motor met een vertragende vermogensfactor en wordt gezegd dat hij onder-exciteerd is.

GEVAL 3: Als de veldstroom het normale niveau overschrijdt, is de motor over-exciteerd. Deze extra veldstroom genereert extra flux, die door de armatuurwinding moet worden gecompenseerd.

Daarom trekt de armatuurwinding leidende reactieve VA of demagnetiserende stroom, die bijna 90o leidt op de wisselspanningsbron. Dus in dit geval werkt de motor met een leidende vermogensfactor.

Dit hele concept van excitatie en vermogensfactor van de synchroonmotor kan worden samengevat in de volgende grafiek. Dit wordt de V-kromme van de synchroonmotor genoemd.

Conclusie: Een over-exciteerde synchroonmotor werkt met een leidende vermogensfactor, een onder-exciteerde synchroonmotor werkt met een vertragende vermogensfactor en een normaal-exciteerde synchroonmotor werkt met een eenheidsvermogensfactor.