Was ist Synchronous Motor Starting?

Definition des Synchronmotors

Ein Synchronmotor ist definiert als eine Maschine, deren Rotorfrequenz mit der Frequenz der Stromversorgung synchronisiert ist; er benötigt externe Methoden zum Starten.

f = Netzfrequenz und p = Anzahl der Pole.

Herausforderung beim Selbststart

Aufgrund wechselnder magnetischer Kräfte, die den Rotor nicht aus dem Stillstand bewegen, sind Synchronmotoren nicht selbststartend.

Startmethoden für Synchronmotoren

Start eines Synchronmotors mithilfe eines Asynchronmotors

Bevor der Synchronmotor gestartet wird, muss sein Rotor die Synchronfrequenz erreichen. Um dies zu erreichen, koppeln wir ihn an einen kleineren Asynchronmotor, auch bekannt als Pony-Motor. Der Asynchronmotor muss weniger Pole haben als der Synchronmotor, um seine Synchronfrequenz zu erreichen und anzupassen, da Asynchronmotoren normalerweise mit Geschwindigkeiten unterhalb der Synchronfrequenz arbeiten. Nachdem der Rotor des Synchronmotors die Synchronfrequenz erreicht hat, schalten wir die Gleichstromversorgung für den Rotor ein. Danach entkoppeln wir einfach den Asynchronmotor von der Welle des Synchronmotors.

Start eines Synchronmotors mithilfe einer Gleichstrommaschine

Diese Methode ähnelt der oben beschriebenen, mit einem leichten Unterschied. Eine Gleichstrommaschine wird an den Synchronmotor gekoppelt. Die Gleichstrommaschine arbeitet zunächst wie ein Gleichstrommotor und bringt den Synchronmotor auf die Synchronfrequenz. Sobald diese erreicht ist, arbeitet die Gleichstrommaschine wie ein Gleichstromgenerator und versorgt den Rotor des Synchronmotors mit Gleichstrom. Diese Methode bietet einen einfacheren Start und eine bessere Effizienz als die vorherige Methode.

Funktion der Dämpferwicklung

In dieser weit verbreiteten Methode helfen Dämpferwicklungen, den Motor als Asynchronmotor zu starten. Diese Wicklungen, bestehend aus Kupferstäben in den Polflächen, verhalten sich wie der Rotor eines Asynchronmotors. Zunächst, wenn 3-Phasen-Strom angewendet wird, arbeitet der Motor unterhalb der Synchronfrequenz. Wenn er nahe an dieser Frequenz ist, wird Gleichstrom angelegt, zieht den Motor in die Synchronisation und er beginnt, als Synchronmotor zu laufen. Bei Synchronfrequenz induzieren die Dämpferwicklungen kein Spannungspotential mehr und beeinflussen die Arbeit des Motors nicht mehr.

Start eines Synchronmotors mithilfe eines Schleifring-Asynchronmotors

Hier verbinden wir einen externen Rheostat in Serie mit dem Rotor. Der Motor wird zunächst als Schleifring-Asynchronmotor gestartet. Der Widerstand wird allmählich reduziert, während der Motor an Fahrt gewinnt. Wenn er nahe an der Synchronfrequenz ist, wird Gleichstromanregung an den Rotor gegeben, und der Motor wird in Synchronisation gezogen. Dann beginnt er, als Synchronmotor zu rotieren.

Effizienz und Anwendung

Verschiedene Startmethoden bieten unterschiedliche Effizienzen und werden basierend auf den spezifischen Anforderungen der Motoranwendung ausgewählt.