Drehzahlgeregelung eines Synchronmotors
Definition des Synchronmotors
Synchronmotoren werden als Konstantdrehzahlmotoren definiert, die mit der Synchronfrequenz der Spannungsversorgung laufen. Sie werden typischerweise für Operationen mit konstanter Drehzahl und zur Verbesserung des Leistungsfaktors bei Leerlaufbedingungen eingesetzt. Synchronmotoren haben im Vergleich zu gleich starken Induktionsmotoren weniger Verluste.
Die Drehzahl eines Synchronmotors wird durch folgende Formel bestimmt:
Wobei f = Netzfrequenz und p = Anzahl der Pole.
Die Synchronfrequenz hängt von der Netzfrequenz und der Anzahl der Pole am Rotor ab. Da eine Änderung der Anzahl der Pole schwierig ist, wird sie nicht verwendet. Mit halbleiterbasierten Geräten können wir jedoch die Stromfrequenz an den Synchronmotor variieren. Dies ermöglicht es uns, die Motordrehzahl durch Ändern der Netzfrequenz zu steuern.
Faktoren der Drehzahlsteuerung
Die Drehzahl eines Synchronmotors hängt von der Netzfrequenz und der Anzahl der Pole ab, wobei die Frequenzanpassung die praktische Methode zur Drehzahlsteuerung darstellt.
Offene Regelung
Inverter-gespeiste offene Synchronmotorschaltung verwendet variable Frequenz ohne Rückkopplung und ist für weniger präzise Drehzahlsteuerungsanforderungen geeignet.
Geschlossene Schleife
Selbstsynchronisierende (geschlossene) Betriebsweise bietet präzise Drehzahlsteuerung durch Anpassung der Frequenz basierend auf der Rückkopplung der Rotordrehzahl, was Oszillationen vermeidet.
Drehzahlsteuerung des Synchronmotors
Die Drehzahlsteuerung des Synchronmotors wird durch das Variieren der Netzfrequenz mithilfe von Halbleiterbauelementen, Rektifizierern und Invertern erreicht.
