ما هو تشغيل المحرك المتزامن؟

تعريف المحرك المتزامن

يُعرَف المحرك المتزامن بأنه آلة سرعة روتورها متناسقة مع تردد التيار الكهربائي؛ فهو يحتاج إلى طرق خارجية للتشغيل.

f = تردد التغذية و p = عدد القطب.

تحدي التشغيل الذاتي

بسبب القوى المغناطيسية المتداولة التي تفشل في تحريك الروتور من حالة السكون، فإن المحركات المتزامنة ليست ذاتية التشغيل.

طرق تشغيل المحرك المتزامن

تشغيل المحرك المتزامن باستخدام محرك استقراء

قبل تشغيل المحرك المتزامن، يجب أن يصل روتروه إلى السرعة المتزامنة. لتحقيق ذلك، نربطه بمحرك استقراء أصغر يعرف باسم المحرك الصغير. يجب أن يكون لمحرك الاستقراء أقل عدد من الأقطاب من المحرك المتزامن ليصل وتتطابق سرعته مع السرعة المتزامنة، حيث تعمل المحركات الاستقرائية عادة بأسرع من السرعة المتزامنة. بعد أن يتم جلب روترو المحرك المتزامن إلى السرعة المتزامنة، نقوم بتشغيل التغذية بالتيار المستمر على الروتور. بعد ذلك، نقوم ببساطة بإزالة الربط بين محرك الاستقراء والمحرك المتزامن.

تشغيل المحرك المتزامن باستخدام آلة كهربائية مستمرة

يشابه هذا الطريقة السابقة مع اختلاف طفيف بينهما. يتم ربط آلة كهربائية مستمرة مع المحرك المتزامن. تعمل الآلة الكهربائية المستمرة كمحرك كهربائي مستمر في البداية وتجعل المحرك المتزامن يصل إلى السرعة المتزامنة. بمجرد تحقيق السرعة المتزامنة، تعمل الآلة الكهربائية المستمرة كمولد كهربائي مستمر وتزود الروتور للمحرك المتزامن بالتيار المستمر. يوفر هذا الطريقة تشغيلًا سهلًا وكفاءة أفضل من الطريقة السابقة.

وظيفة ملفات الرفع

في هذه الطريقة الشائعة، تساعد ملفات الرفع في تشغيل المحرك كمحرك استقراء. تتكون هذه الملفات من قضبان النحاس في وجه القطب، وتعمل مثل روتور محرك الاستقراء. في البداية، عندما يتم تطبيق الطاقة ثلاثية الأطوار، يعمل المحرك بأقل من السرعة المتزامنة. بمجرد الوصول إلى هذه السرعة تقريبًا، يتم تطبيق التيار المستمر، مما يسحب المحرك إلى التزامن ويبدأ في العمل كمحرك متزامن. عند السرعة المتزامنة، لم تعد ملفات الرفع تثير فرق الجهد وتتوقف عن التأثير في عمل المحرك.

تشغيل المحرك المتزامن باستخدام محرك استقراء حلقي

هنا نقوم بتوصيل مقاومة خارجية واحدة على التوالي مع الروتور. يتم تشغيل المحرك أولاً كمحرك استقراء حلقي. يتم قطع المقاومة تدريجيًا مع زيادة سرعة المحرك. عندما يصل إلى السرعة المتزامنة تقريبًا، يتم تقديم التحفيز المستمر للروتور ويتم سحبه إلى التزامن. ثم يبدأ في الدوران كمحرك متزامن.

الكفاءة والتطبيق

تقدم طرق التشغيل المختلفة كفاءات متفاوتة ويتم اختيارها بناءً على المتطلبات الخاصة بتطبيق المحرك.