Синхронният мотор е AC мотор, който работи на постоянна скорост, определена от честотата на източника на напрежение и броя на полюсите. Синхронните мотори, в отличие от индукционните, работят на синхронна скорост без просъб.
Синхронните мотори се използват в разнообразни приложения, включително
Промишлени приводи,
Произвеждане на електроенергия
Синхронни кондензатори за корекция на кофактора на мощността, и
Системи за прецизно контрол на движението.
Синхронните мотори поддържат синхронизация, тъй като роторът се върти (въртене) със същата скорост като въртящото се магнитно поле на статора.
Скоростта на синхронния мотор е пропорционална на честотата на източника на напрежение и обратно пропорционална на броя на полюсите в мотора.
Поради своите зададени характеристики на синхронна скорост, синхронните мотори остават по-малко ефективни при обработка на променливи натоварвания, отколкото индукционните мотори.
Когато синхронният мотор загуби синхронизация с източника на напрежение, той спира да работи ефективно и може да трябва да бъде повторно синхронизиран, преди да може да бъде рестартиран.
Често се използват допълнителни устройства, такива като демпферни обмотки (или) стартерни мотори, за да се доведат синхронните мотори до синхронна скорост, преди да се синхронизират с източника на напрежение.
В сравнение с индукционните мотори, синхронните мотори предлагат по-голяма
корекция на кофактора на мощността,
по-висока ефективност при постоянна нагрузка, и
прецизен контрол на скоростта.
За работа на различни скорости, синхронните мотори нуждаят външни системи за управление, такива катопеременни честотни приводи (VFDs).
Синхронният мотор се състои от статор, ротор, система за возбуждане и, в някои случаи, демпферна обмотка или стартерен механизъм.
Системата за возбуждане генерира магнитно поле, като доставя постоянен ток към обмотките на ротора.
Това поле се синхронизира с въртящото се магнитно поле на статора, позволявайки на мотора да работи на синхронна скорост.
От друга страна, синхронните мотори зависят от система за возбуждане, за да предоставят магнитното поле, необходимо за синхронизация с полето на статора.
Има два типа:
DC системи за возбуждане – които използват DC ток за зареждане на ротора, и
системи за возбуждане с постоянни магнити – които използват постоянни магнити в ротора, за да генерират магнитното поле.
Синхронните мотори могат да променят своя кофактор на мощност, като регулират тока за возбуждане.
Кофакторът на мощността на мотора може да бъде подобрен или коригиран, като се промени возбуждането.
Демпферната обмотка помага на мотора да започне, като позволява някакво ранно просъб преди да достигне синхронна скорост.
Тя също помага за стабилността на мотора при неочаквани колебания на нагрузката.
Синхронните мотори обикновено работят на синхронни скорости и може да не са най-добрия избор за приложения, изискващи висок момент при ниска скорост, освен ако не се използват допълнителни зъбни колела (или) модификации.
В синхронните мотори, регулацията на скоростта често включва управление на возбуждането (или) модификация на честотата на източника на напрежение чрез переменни честотни приводи (VFDs).
Синхронните релуктанс мотори използват принципа на релуктанс момента и разполагат с упростен дизайн на ротора без обмотки или магнити. В сравнение с типичните синхронни мотори, те имат потенциал за подобрена ефективност и по-проста конструкция.
Благодарение на способността си да поддържат синхронизация с източника на напрежение, синхронните мотори, които работят над синхронна скорост, могат да функционират като генератори, превръщайки механичната енергия в електрическа.
Формулата за обикновения оборот за синхронна скорост е
Синхронна скорост на мотора (Об./мин) = (120 X Честота) / Брой полюси
Синхронна скорост на мотора (Об./мин) = (120 X f)/P
Броят на полюсите в синхронния мотор се определя от дизайна и конструкцията на мотора. Това е фиксирана характеристика, която производителят посочва.
В приложения, изискващи постоянна скорост и отлична ефективност, такива като
промишлени насоси,
компресори, вентилатори и
определени видове промишлено оборудване,
синхронните мотори
се избират.
Ъгълът на натоварване е ъгловата разлика между магнитните полета на статора и ротора.
Правилната регулация на ъгъла на натоварване е ключова за ефективността и синхронизацията на мотора.
Синхронните мотори, известни като синхронни кондензатори, могат да работят в режим на привод, докато същевременно генерират електрическа енергия за мрежата кат