Ang synchronous motor ay isang AC motor na tumatakbo sa isang pantay na bilis na ipinagbibigay alam ng frequency ng power supply at bilang ng mga poles. Ang synchronous motors, kumpara sa induction motors, ay tumatakbo sa synchronous speed nang 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 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 mga poles sa motor.
Dahil sa kanilang set na synchronous speed characteristics, mas kaunti ang synchronous motors sa pag-handle ng varying loads kumpara sa induction motors.
Kapag nawala ang synchronism ng synchronous motor sa power source, ito ay hihinto sa pagtakbo nang epektibo at maaaring kailanganin ang re-synchronization bago ito muling magsimula.
Karaniwang ginagamit ang auxiliary devices tulad ng damper windings (o) starting motors upang makapunta ang synchronous motors sa synchronous speed bago mag-sync sa power source.
Kumpara sa induction motors, ang synchronous motors ay nagbibigay ng mas mahusay na
Power factor correction,
Mas mataas na efficiency sa constant load, at
Precision speed control.
Upang tumakbo sa iba't ibang bilis, kailangan ng synchronous motors ng external control systems tulad ngvariable 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, nagpapahintulot sa motor na tumakbo sa synchronous speed.
Sa kabilang banda, ang synchronous motors ay umaasa sa excitation system upang magbigay ng magnetic field na kailangan para sa synchronism sa stator field.
Mayroong dalawang uri:
DC excitation systems – na gumagamit ng DC power upang i-power ang rotor, at
Permanent magnet excitation systems – na gumagamit ng permanent magnets sa rotor upang lumikha ng magnetic field.
Sa pamamagitan ng pag-adjust ng excitation current, maaaring baguhin ng synchronous motors ang kanilang power factor.
Maaaring mapabuti o ma-correct ang power factor ng motor sa pamamagitan ng pag-alter ng excitation.
Tumutulong ang damper winding sa motor sa pag-start sa pamamagitan ng pagbibigay ng ilang early slip bago makamit ang synchronous speed.
Tumutulong din ito sa stability ng motor sa panahon ng unexpected load fluctuations.
Karaniwang tumatakbo ang synchronous motors sa synchronous rates at maaaring hindi ito ang pinakamainam na solusyon para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mataas na torque sa mababang bilis maliban kung may additional gearing (o) modifications na ginagamit.
Sa synchronous motors, ang speed regulation karaniwang kinabibilangan ng pag-manage ng excitation (o) 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 mayroon itong simplified rotor shape nang walang windings o magnets. Sa paghahambing sa typical synchronous motors, may potensyal silang mas mahusay na efficiency at mas simple na konstruksyon.
Dahil sa kanilang capacity na mag-maintain ng synchronism sa power source, ang synchronous motors na gumagana sa ibabaw ng synchronous speed ay maaaring mag-operate bilang generators, na nagco-convert ng mechanical energy sa electrical energy.
Ang formula para sa RPM ng synchronous speed ay
Synchronous Motor Speed (RPM) = (120 X Frequency) / Number of Poles
Synchronous Motor Speed (RPM) = (120 X f)/P
Ang bilang ng poles sa synchronous motor ay pinag-uutosan ng disenyo at konstruksyon ng motor. Ito ay isang fixed feature na ipinagbibigay alam 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
ay napili.
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, kilala bilang synchronous condensers, ay maaaring gumana sa driving mode habang nag-generate rin ng electrical power sa grid bilang generators sa ilang kondisyon.
Upang mabawasan ang hunting o instability sa synchronous motors, ginagamit ang iba't ibang control systems at stabilizing technologies, tulad ng
Automated Voltage Regulators (AVRs) &
Power System Stabilizers (PSSs),
ay 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
Required speed,