Sinkroni motor je AC motor koji radi na konstantnoj brzini koja je određena frekvencijom napajanja i brojem polova. Sinkroni motori, na razliku od indukcijskih motora, rade na sinkronoj brzini bez klizanja.
Sinkroni motori koriste se u raznim aplikacijama, uključujući
Industrijske pogoni,
Proizvodnja struje
Sinkroni kondenzatori za korekciju faktora snage, i
Sustavi točne kontrole gibanja.
Sinkroni motori održavaju sinkronizam jer rotor rotira (rotacija) na istoj brzini kao i rotirajuće magnetsko polje statora.
Brzina sinkronog motora je proporcionalna frekvenciji izvora napajanja i obrnuto proporcionalna broju polova u motoru.
Zahvaljujući svojim postavljenim karakteristikama sinkronne brzine, sinkroni motori ostaju manje efikasni u upravljanju promjenjivim opterećenjima nego indukcijski motori.
Kada sinkroni motor izgubi sinkronizam s izvorom napajanja, prestaje raditi efikasno i može biti potrebno ponovno sinkroniziranje prije ponovnog pokretanja.
Pomoćne uređaje poput amortizatorskih zavoja (ili) pokretačkih motora često se koriste da bi sinkroni motori dosegli sinkronnu brzinu prije sinkronizacije s izvorom napajanja.
U usporedbi s indukcijskim motorima, sinkroni motori nude veću
Korekciju faktora snage,
Višu učinkovitost pod stalnim opterećenjem, i
Preciznu kontrolu brzine.
Da bi radili na različitim brzinama, sinkroni motori trebaju vanjske sustave kontrole, poput uređaja za promjenu frekvencije (VFD).
Sinkroni motor sastoji se od statora, rotora, sistema pobude i, u nekim uvjetima, amortizatorskog zavoja ili mehanizma za pokretanje.
Sistem pobude generira magnetsko polje osiguravajući prujanje jednosmjernog struja rotorskim zavojnicama.
Ovo polje sinkronizira se s rotirajućim magnetskim poljem statora, omogućujući motoru da radi na sinkronoj brzini.
Sinkroni motori, s druge strane, ovisni su o sistemu pobude da bi pružao magnetsko polje potrebno za sinkronizaciju s poljem statora.
Postoje dva tipa:
Sustavi DC pobude – koji koriste DC struju za napajanje rotora, i
Sustavi pobude s trajnim magnetima – koji koriste trajne magnete u rotoru za generiranje magnetskog polja.
Sinkroni motori mogu mijenjati svoj faktor snage prilagođavanjem struje pobude.
Faktor snage motora može se poboljšati ili ispraviti mijenjanjem pobude.
Amortizatorski zavoj pomaže motoru u pokretanju dopuštajući nekoliko ranih klizanja prije dostizanja sinkronne brzine.
Također pomaže u stabilnosti motora tijekom neočekivanih fluktuacija opterećenja.
Sinkroni motori obično rade na sinkronim brzinama i možda nisu najbolje rješenje za aplikacije koje zahtijevaju visok moment na niskim brzinama, osim ako se ne koriste dodatna prenosna oprema (ili) modifikacije.
U sinkronim motorima, regulacija brzine često uključuje upravljanje pobudom (ili) modifikaciju frekvencije napajanja putem uređaja za promjenu frekvencije (VFD).
Sinkroni motori otkazivanja koriste princip torza otkazivanja i imaju pojednostavljeni oblik rotora bez zavojnica ili magneta. U usporedbi s običnim sinkronim motorima, oni imaju potencijal za bolju učinkovitost i jednostavniju konstrukciju.
Zahvaljujući svojoj sposobnosti održavanja sinkronizma s izvorom napajanja, sinkroni motori koji rade iznad sinkronne brzine mogu raditi kao generatori, pretvarajući mehaničku energiju u električnu energiju.
Formula za izračun sinkronne brzine u okretajima po minuti (RPM) je
Sinkronna brzina motora (RPM) = (120 x Frekvencija) / Broj polova
Sinkronna brzina motora (RPM) = (120 x f)/P
Broj polova u sinkronom motoru određen je dizajnom i konstrukcijom motora. To je fiksna značajka koju proizvođač specificira.
U primjenama koje zahtijevaju konstantnu brzinu i odličnu učinkovitost, poput
Industrijskih pumpi,
Kompresora, ventilatora, i
Određenih vrsta industrijske opreme,
Sinkroni motori
se biraju.
Kut opterećenja je kutni razmak između magnetskih polja statora i rotora.
Pravilna prilagodba kuta opterećenja ključna je za učinkovitost i sinkronizam motora.
Sinkroni motori, poznati kao sinkroni kondenzatori, mogu raditi u modu pogona dok istovremeno generiraju električnu energiju mreži kao generatori u određenim uvjetima.
Za smanjenje lovačenja ili nestabilnosti u sinkronim motorima koriste se različiti sustavi kontrole i tehnologije stabilizacije, poput
Automatski regulatori napona (AVRs) &
Stabilizatori elektroenergetske mreže (PSSs),
koriste se.