Ang synchronous motor ay isang AC motor na tumatakbo sa isang konstanteng bilis na inilalarawan ng frequency ng power supply at bilang ng poles. Ang mga synchronous motors, kumpara sa mga induction motors, ay tumatakbo sa synchronous speed na walang slip.
Ginagamit ang synchronous motors sa maraming aplikasyon, kasama ang
Industrial drives,
Power generation
Power factor correction synchronous condensers, at
Precise motion control systems.
Nagpapanatili ng synchronism ang mga synchronous motors dahil ang rotor ay umiikot (rotation) sa parehong rate ng rotating magnetic field ng stator.
Ang bilis ng synchronous motor ay proporsyonal sa frequency ng power source at inversely proportional sa bilang ng poles sa motor.
Dahil sa kanilang set na synchronous speed characteristics, mas kaunti ang efficiency ng synchronous motors sa pag-handle ng varying loads kumpara sa induction motors.
Kapag nawalan ng synchronism ang synchronous motor sa power source, ito ay tigil na maging efficient at maaaring kailanganin ng re-synchronization bago ito mabuo ulit.
Karaniwang ginagamit ang auxiliary devices tulad ng damper windings (or) starting motors upang makarating ang synchronous motors sa synchronous speed bago ma-sync sa power source.
Kumpara sa induction motors, nagbibigay ang synchronous motors ng mas mahusay na
Power factor correction,
Mas mataas na efficiency sa constant load, at
Precision speed control.
Para mag-run sa iba't ibang bilis, kailangan ng mga external control systems tulad ng variable frequency drives (VFDs).
Ang synchronous motor ay binubuo ng stator, rotor, excitation system, at sa ilang kondisyon, damper winding o starting mechanism.
Ang excitation system ay nag-generate ng magnetic field sa pamamagitan ng pagsupply ng direct current sa rotor windings.
Ang field na ito ay nagsynchronize sa rotating magnetic field ng stator, na nagpapatakbo ng motor sa synchronous speed.
Ang synchronous motors, sa kabilang banda, ay umasa sa excitation system upang magbigay ng magnetic field na kinakailangan para sa synchronism sa stator field.
Mayroong dalawang uri:
DC excitation systems – na gumagamit ng DC power upang mag-power sa rotor, at
Permanent magnet excitation systems – na gumagamit ng permanent magnets sa rotor upang bumuo ng magnetic field.
Sa pamamagitan ng pag-adjust ng excitation current, maaaring i-modify ng synchronous motors ang kanilang power factor.
Maaaring mapabuti o maitama ang power factor ng motor sa pamamagitan ng pag-alter ng excitation.
Tumutulong ang damper winding sa motor sa pag-start sa pamamagitan ng pag-aallow ng ilang early slip bago makamit ang synchronous speed.
Tumutulong din ito sa stability ng motor sa mga unexpected load fluctuations.
Ang synchronous motors ay karaniwang tumatakbo sa synchronous rates at maaaring hindi ang pinakamahusay na solusyon para sa mga application na nangangailangan ng high torque sa low speeds maliban kung may additional gearing (or) modifications na ginagamit.
Sa synchronous motors, ang speed regulation madalas na nangangailangan ng pag-manage ng excitation (or) pag-modify ng frequency ng power supply sa pamamagitan ng variable frequency drives (VFDs).
Ginagamit ng synchronous reluctance motors ang principle ng reluctance torque at may simplified rotor shape na walang windings o magnets. Kumpara sa typical synchronous motors, may potensyal sila para sa mas mahusay na efficiency at mas simple na construction.
Dahil sa kanilang capacity na mag-maintain ng synchronism sa power source, ang synchronous motors na nagsasagawa ng operasyon sa taas ng synchronous speed ay maaaring mag-operate bilang generators, na nag-transform ng mechanical energy sa electrical energy.
Ang formula para sa synchronous speed ay
Synchronous Motor Speed (RPM) = (120 X Frequency) / Bilang ng Poles
Synchronous Motor Speed (RPM) = (120 X f)/P
Ang bilang ng poles sa synchronous motor ay nakadepende sa disenyo at konstruksyon ng motor. Ito ay isang fixed feature na inilalarawan ng manufacturer.
Sa mga aplikasyon na nangangailangan ng consistent speed at excellent efficiency, tulad ng
Industrial pumps,
Compressors, fans, at
Ilang uri ng industrial machinery,
Synchronous motors
ang pinipili.
Ang load angle ay ang angular difference sa pagitan ng magnetic fields ng stator at rotor.
Mahalaga ang proper load angle adjustment para sa efficiency at synchronism ng motor.
Ang synchronous motors, na kilala bilang synchronous condensers, maaaring mag-operate sa driving mode habang nag-generate din ng electrical power sa grid bilang generators sa ilang kondisyon.
Upang mabawasan ang hunting o instability sa synchronous motors, ginagamit ang ilang control systems at stabilizing technologies, tulad ng
Automated Voltage Regulators (AVRs) &
Power System Stabilizers (PSSs),
ginagamit.
Ang pag-optimize ng excitation control system ay nakakaapekto sa efficiency, stability, at reaction sa varying loads ng motor, pati na rin ang power factor nito.
Ang
Kinakailangang bilis,
Torque characteristics,
Power factor requirements,