Bir senkron motor, güç kaynağı frekansı ve kutup sayısı tarafından belirlenen sabit bir hızda çalışan bir AC motordur. Senkron motorlar, endüksiyon motorlarından farklı olarak, kayma olmadan senkron hızda çalışır.
Senkron motorlar, çeşitli uygulamalarda kullanılır, bunlar arasında:
Endüstriyel sürücüler,
Güç üretimi
Güç faktörü düzeltme senkron kondansatörleri ve
Hassas hareket kontrol sistemleri.
Senkron motorlar, rotanın statorun dönen manyetik alanıyla aynı hızda dönmesi (dönüş) nedeniyle senkronizmi korur.
Bir senkron motorun hızı, güç kaynağı frekansına orantılı ve motorda bulunan kutup sayısına ters orantılıdır.
Sabit senkron hız özellikleri nedeniyle, senkron motorlar, endüksiyon motorlarına göre değişken yükleri yönetmede daha az etkilidir.
Bir senkron motor, güç kaynağıyla senkronizmini kaybettiğinde, verimli bir şekilde çalışmaz ve yeniden başlatılabilmesi için yeniden senkronize edilmek zorunda kalabilir.
Senkron motorların, güç kaynağı ile senkronize hale gelmeden önce senkron hızına ulaşmaları için genellikle sönüm bobinleri (veya) başlama motorları gibi yardımcı cihazlar kullanılır.
Endüksiyon motorlarına kıyasla, senkron motorlar daha fazla sağlar:
Güç faktörü düzeltme,
Sabit yük altında daha yüksek verimlilik ve
Hassas hız kontrolü.
Farklı hızlarda çalışmak için, senkron motorlar değişken frekans sürücüleri (VFD'ler) gibi dış kontrol sistemleri gerektirir.
Bir senkron motor, stator, rotor, bir tahrik sistemi ve bazen sönüm bobini veya bir başlama mekanizması oluşur.
Tahrik sistemi, rotor bobinlerine doğrudan akım sağlayarak bir manyetik alan oluşturur.
Bu alan, statorun dönen manyetik alanıyla senkronize olur, böylece motor senkron hızda çalışır.
Senkron motorlar, stator alanıyla senkronize kalmak için gerekli olan manyetik alanı sağlamak için tahrik sistemine bağlıdır.
İki tür vardır:
DC tahrik sistemleri - rotoru beslemek için DC gücünü kullanır ve
Kalıcı mıknatıslı tahrik sistemleri - rotorun kalıcı mıknatıslarını kullanarak manyetik alanı oluşturur.
Senkron motorlar, tahrik akımını ayarlayarak güç faktörlerini değiştirebilir.
Tahrikin değiştirilmesiyle motorun güç faktörü iyileştirilebilir veya düzeltilir.
Sönüm bobini, motorun senkron hızı elde etmeden önce bazı erken kaymalı olmasını sağlayarak motorun başlamasına yardımcı olur.
Ayrıca, beklenmedik yük dalgalanmaları sırasında motorun istikrarını sağlar.
Senkron motorlar genellikle senkron hızda çalışır ve düşük hızda yüksek tork gerektiren uygulamalar için en iyi çözüm olmayabilir, ancak ek dişli veyahut modifikasyonlar kullanılırsa kullanılabilir.
Senkron motorlarda, hız düzenleme genellikle tahrikin (veya) güç kaynağı frekansının değişken frekans sürücüleri (VFD'ler) aracılığıyla yönetilmesi içerir.
Senkron reluctans motorları, reluctans tork prensibini kullanır ve sarım veya mıknatıslar olmadan basitleştirilmiş bir rotor şekline sahiptir. Geleneksel senkron motorlara kıyasla, potansiyel olarak daha yüksek verimlilik ve daha basit yapıya sahip olabilirler.
Senkron motorlar, güç kaynağı ile senkronizmi koruma yeteneği nedeniyle, senkron hızından yüksek hızda çalıştırıldığında jeneratör olarak çalışabilir ve mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürebilir.
Senkron hız için dev/dakika formülü şudur
Senkron Motor Hızı (dev/dakika) = (120 X Frekans) / Kutup Sayısı
Senkron Motor Hızı (dev/dakika) = (120 X f)/P
Senkron motorun kutup sayısı, motorun tasarımı ve yapısı tarafından belirlenir. Bu, üreticinin belirttiği sabit bir özelliktir.
Sabit hız ve yüksek verimlilik gerektiren uygulamalarda, örneğin:
Endüstriyel pompalar,
Kompressörler, fanlar ve
Belirli tür endüstriyel makinelerde,
Senkron motorlar
tercih edilir.
Yük açısı, stator ve rotorun manyetik alanlarının açısal farkıdır.
Motorun verimliliği ve senkronizmi için uygun yük açısı ayarı önemlidir.
Senkron motorlar, senkron kondansatörler olarak bilinen, belirli koşullarda sürme modunda çalışırken aynı zamanda elektrik enerjisi üretmek üzere jeneratör olarak da çalışabilir.
Senkron motorlardaki avlanma veya istikrarsızlığı azaltmak için, aşağıdaki kontrol sistemleri ve istikrar sağlayıcı teknolojiler kullanılır:
Otomatik Voltaj Düzenleyicileri (AVR) ve
Güç Sistemi İstikrarlaştırıcıları (PSS).
kullanılır.
Tahrik kontrol sisteminin optimize edilmesi, motorun verimliliğini, istikrarını, değişken yükler karşısında tepkisini ve güç faktörünü etkiler.