موتور همزمان یک موتور جریان متناوب است که با سرعت ثابت مشخص شده توسط فرکانس منبع برق و تعداد قطبها کار میکند. موتورهای همزمان به طور معمول بدون لغزش در سرعت همزمان عمل میکنند.
موتورهای همزمان در انواع مختلفی از کاربردها استفاده میشوند، از جمله
رانندگان صنعتی,
تولید برق
سازهای همزمان برای اصلاح عامل توان و
سیستمهای کنترل حرکت دقیق.
موتورهای همزمان همزمانی را حفظ میکنند زیرا روتور با سرعت یکسان با میدان مغناطیسی چرخان داتور چرخیده (چرخش) میکند.
سرعت یک موتور همزمان متناسب با فرکانس منبع برق و معکوس نسبت به تعداد قطبهای موتور است.
به دلیل خصوصیات سرعت همزمان ثابت، موتورهای همزمان در مقایسه با موتورهای القایی کمتر مؤثر در مدیریت بارهای متغیر هستند.
وقتی موتور همزمان همزمانی با منبع برق را از دست بدهد، به طور موثر کار نمیکند و ممکن است قبل از راهاندازی مجدد باید مجدداً همزمان شود.
وسایل کمکی مانند پیچکهای لرزان (یا) موتورهای شروع معمولاً برای رسیدن موتورهای همزمان به سرعت همزمان قبل از همزمانی با منبع برق استفاده میشوند.
در مقایسه با موتورهای القایی، موتورهای همزمان مزایای بیشتری ارائه میدهند، از جمله
اصلاح عامل توان,
کارایی بالاتر تحت بار ثابت و
کنترل دقیق سرعت.
برای اجرای در سرعتهای مختلف، موتورهای همزمان به سیستمهای کنترل خارجی نیاز دارند مانند سیستمهای محرک فرکانس متغیر (VFDs).
یک موتور همزمان شامل داتور، روتور، سیستم تحریک و در برخی شرایط پیچک لرزان یا مکانیسم شروع است.
سیستم تحریک با تأمین جریان مستقیم به پیچکهای روتور یک میدان مغناطیسی ایجاد میکند.
این میدان با میدان مغناطیسی چرخان داتور همزمان شده و موتور را قادر میسازد تا با سرعت همزمان کار کند.
موتورهای همزمان به سیستم تحریک برای تأمین میدان مغناطیسی مورد نیاز برای همزمانی با میدان داتور وابسته هستند.
دو نوع وجود دارد:
سیستمهای تحریک DC – که از برق DC برای تغذیه روتور استفاده میکنند و
سیستمهای تحریک مغناطیس دائمی – که از مغناطیسهای دائمی در روتور برای ایجاد میدان مغناطیسی استفاده میکنند.
با تنظیم جریان تحریک، موتورهای همزمان میتوانند عامل توان خود را تغییر دهند.
عامل توان موتور با تغییر تحریک میتواند بهبود یابد یا اصلاح شود.
پیچک لرزان به موتور در شروع کمک میکند با اجازه دادن به کمی لغزش در ابتدا قبل از رسیدن به سرعت همزمان.
این پیچک همچنین در پایداری موتور در مقابل تغییرات ناگهانی بار کمک میکند.
موتورهای همزمان معمولاً در سرعتهای همزمان کار میکنند و ممکن است برای کاربردهایی که نیاز به گشتاور بالا در سرعتهای پایین دارند، بهترین راهحل نباشند مگر اینکه از گیربکس (یا) تغییرات دیگر استفاده شود.
در موتورهای همزمان، تنظیم سرعت معمولاً شامل کنترل تحریک (یا) تغییر فرکانس منبع برق از طریق سیستمهای محرک فرکانس متغیر (VFDs) است.
موتورهای همزمان مغناطیسی از اصل گشتاور مغناطیسی استفاده میکنند و دارای یک ساختار روتور ساده بدون پیچک یا مغناطیس هستند. در مقایسه با موتورهای همزمان معمولی، آنها پتانسیل کارایی بیشتر و ساختار سادهتری دارند.
به دلیل توانایی حفظ همزمانی با منبع برق، موتورهای همزمان که با سرعت بالاتر از سرعت همزمان کار میکنند میتوانند به عنوان ژنراتور عمل کنند و انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند.
فرمول دور بر دقیقه برای سرعت همزمان به صورت زیر است:
سرعت همزمان موتور (دور بر دقیقه) = (120 × فرکانس) / تعداد قطبها
سرعت همزمان موتور (دور بر دقیقه) = (120 × f)/P
تعداد قطبها در یک موتور همزمان توسط طراحی و ساخت موتور تعیین میشود. این یک ویژگی ثابت است که توسط سازنده مشخص میشود.
در کاربردهایی که نیاز به سرعت ثابت و کارایی بالا دارند، مانند
پمپهای صنعتی,
کمپرسورها، مراوح و
برخی از انواع ماشینآلات صنعتی,
موتورهای همزمان
انتخاب میشوند.
زاویه بار اختلاف زاویهای بین میدانهای مغناطیسی داتور و روتور است.
تنظیم صحیح زاویه بار برای کارایی و همزمانی موتور بسیار مهم است.