Wat is een synchrone motordrijving?

Wat is een synchrone motoraandrijving?

Overzicht van de synchrone motor

Synchrone motoren kunnen niet zelf starten, wat een unieke uitdaging vormt. Om hun startmethoden te begrijpen, is het essentieel om kort kennis te nemen van de soorten voeding en de componenten van de motor, specifiek de rotor en de stator.

De stator van synchrone motoren is vergelijkbaar met die van asynchrone motoren, maar het verschil ligt in de rotor, waarbij de rotor van synchrone motoren wordt gevoed met gelijkstroom (DC).

 Voordat we onderzoeken hoe synchrone motoren worden gestart, is het cruciaal om te begrijpen waarom ze niet zelf kunnen starten. Wanneer een driefasevoeding de stator opwekt, genereert deze een roterend magnetisch veld met synchrone snelheid. Als de rotor, gevoed met gelijkstroom, fungeert als een magneet met twee uitstekende polen, heeft hij moeite om zich te aligneren en te roteren met dit snel bewegende veld.

De rotor, die aanvankelijk stilstaat, kan de synchrone snelheid van het magnetische veld niet bijhouden. Hij blijft steken door de snelle beweging van tegengestelde polen, wat leidt tot blokkering—dit verklaart waarom synchrone motoren niet op eigen kracht starten. Om te starten, functioneren ze eerst als asynchrone motoren zonder gelijkstroomvoeding aan de rotor, totdat ze voldoende snelheid hebben bereikt om in te schakelen, of in te trekken, wat verder zal worden uitgelegd.

Een andere methode om synchrone motoren te starten is door middel van een externe motor. Bij deze methode wordt de rotor van de synchrone motor geroteerd door een externe motor en wanneer de snelheid van de rotor bijna de synchrone snelheid bereikt, wordt het DC-veld ingeschakeld en vindt de inschakeling plaats. Met deze methode is het startkoppel zeer laag en is het geen erg populaire methode.

Startproces

Synchrone motoren zijn niet zelfstartend; ze functioneren eerst als asynchrone motoren of gebruiken een externe motor om bijna synchrone snelheden te bereiken voordat het DC-veld wordt geactiveerd.

Werkingsprincipe van de synchrone motor

Het werkingsprincipe houdt in dat een met gelijkstroom gevoede rotor een magnetisch veld creëert dat synchroniseert met het roterende veld van de stator om synchrone snelheid te bereiken.

Remmen van synchrone motoren

Drie veelvoorkomende types remmen zijn regeneratief, dynamisch remmen en plugging. Echter, alleen dynamisch remmen is geschikt voor synchrone motoren—plugging stroom is theoretisch, maar niet praktisch vanwege het potentieel om ernstige verstoringen te veroorzaken. Tijdens dynamisch remmen wordt de motor losgekoppeld van de voeding en verbonden met een driefase weerstand, waardoor hij zich transformeert in een synchrone generator die energie veilig dissipeert via de weerstanden.

Inschakelmethode

Juiste timing van het inschakelen van het DC-veld is cruciaal om de snelheidsverschillen te minimaliseren en een soepele acceleratie naar synchrone snelheid te garanderen.