Was ist eine Synchronmotorschaltung?

Was ist eine Synchronmotorantrieb?

Überblick über den Synchronmotor

Synchronmotoren sind nicht selbststartend, was eine einzigartige Herausforderung darstellt. Um ihre Startmethoden zu verstehen, ist es wichtig, kurz die Arten der Versorgung und die Komponenten des Motors, insbesondere Rotor und Stator, zu kennen.

Der Stator von Synchronmotoren ähnelt dem eines Asynchronmotors, aber der einzige Unterschied liegt im Rotor. Der Rotor der Synchronmotoren wird mit Gleichstrom versorgt.

 Bevor untersucht wird, wie Synchronmotoren gestartet werden, ist es entscheidend zu verstehen, warum sie nicht selbststartend sind. Wenn die Drehfeldversorgung den Stator energisiert, erzeugt sie ein rotierendes magnetisches Flussfeld mit synchroner Geschwindigkeit. Wenn der Rotor, der mit Gleichstrom versorgt wird, als Magnet mit zwei hervorstehenden Polen wirkt, hat er Schwierigkeiten, sich auszurichten und mit diesem schnell beweglichen Feld zu rotieren.

Da der Rotor anfangs stationär ist, kann er die synchrone Geschwindigkeit des magnetischen Feldes nicht erreichen. Er bleibt aufgrund der schnellen Bewegung der entgegengesetzten Pole stecken, was zu einer Blockierung führt – dies erklärt, warum Synchronmotoren nicht von selbst starten. Um zu starten, arbeiten sie zunächst wie Asynchronmotoren ohne Gleichstromversorgung des Rotors, bis sie genug Geschwindigkeit erreicht haben, um einzusetzen oder einzukoppeln, was weiter erläutert wird.

Eine weitere Methode, Synchronmotoren zu starten, ist durch einen externen Motor. Bei dieser Methode wird der Rotor des Synchronmotors durch einen externen Motor gedreht und wenn die Drehzahl des Rotors nahe der synchronen Geschwindigkeit erreicht, wird das Gleichfeld eingeschaltet und der Einzug erfolgt. Bei dieser Methode ist das Anfangsdrehmoment sehr gering und sie ist auch nicht sehr verbreitet.

Startvorgang

Synchronmotoren sind nicht selbststartend; sie arbeiten zunächst wie Asynchronmotoren oder verwenden einen externen Motor, um nahe der synchronen Geschwindigkeit zu gelangen, bevor das Gleichfeld aktiviert wird.

Arbeitsprinzip des Synchronmotors

Das Arbeitsprinzip beinhaltet, dass ein mit Gleichstrom versorgter Rotor ein magnetisches Feld erzeugt, das sich mit dem rotierenden Feld des Stators synchronisiert, um die synchrone Geschwindigkeit zu erreichen.

Bremsen von Synchronmotoren

Drei gängige Bremsarten sind regeneratives Bremsen, dynamisches Bremsen und Plugging. Allerdings ist nur das dynamische Bremsen für Synchronmotoren geeignet – Plugging-Strom ist theoretisch möglich, aber nicht praktikabel aufgrund seines Potenzials, schwere Störungen zu verursachen. Beim dynamischen Bremsen wird der Motor von seiner Energieversorgung getrennt und an einen Drehstromwiderstand angeschlossen, wodurch er in einen Synchrongenerator verwandelt wird, der Energie sicher über die Widerstände abführt.

Einzieh-Technik

Die richtige Zeitpunktwahl für die Aktivierung des Gleichfeldes ist entscheidend, um die Geschwindigkeitsdifferenz zu minimieren und eine reibungslose Beschleunigung auf die synchrone Geschwindigkeit zu gewährleisten.