Característiques i propietats d'arrencada dels motors síncrons

La característica mecànica del motor síncron té la forma d'una línia recta horitzontal, és a dir, la seva velocitat de gir no depèn de la càrrega (Fig. 1, a). A mesura que augmenta la càrrega, augmenta l'angle θ, l'angle entre els vectors de la tensió de xarxa Uc i la FEM del bobinatge de l'estator E0 (Fig. 1, b).

A partir del diagrama vectorial, podeu derivar la fórmula del moment electromagnètic

M = (m1/ω1)(U1E0 / x1) sinθ,

on m1 — nombre de fases de l'estator; ω1 — la velocitat angular del camp de l'estator; U1 — tensió de l'estator; E0 — EMF induït al bobinat de l'estator; NS1 - resistència inductiva del bobinat de l'estator; θ — l'angle entre els vectors de les forces magnetitzants de l'estator i el rotor. D'aquesta fórmula es dedueix que el moment canvia en funció de la càrrega segons la llei sinusoïdal (Fig. 1, c).
Sense angle de càrrega θ = 0, és a dir. la tensió i la fem estan en fase. Això vol dir que el camp de l'estator i el camp del rotor coincideixen en direcció, és a dir, l'angle espacial entre ells és zero.

Arròs. 1.Característiques (a, b) i diagrama vectorial (6) d'un motor síncron: I — corrent de l'estator; r1 - resistència activa del bobinat de l'estator; x1: resistència inductiva creada pel corrent de fuga i el corrent de l'induït

A mesura que augmenta la càrrega, el parell augmenta i assoleix un valor màxim crític a θ = 80 ° (corba 1), que el motor és capaç de crear a una tensió de xarxa i corrent de camp determinats.

Normalment l'angle nominal θnúmero (25 ≈ 30) °, que és tres vegades menor que el valor crític, per tant la capacitat de sobrecàrrega del motor és Mmax / Mnom = 1,5 + 3. El valor més gran s'aplica als motors amb pols pronunciats implícits del rotor, i el més petit - amb els pronunciats. En el segon cas, la característica (corba 2) té un moment crític a θ = 65 °, que és causat per la influència del parell reactiu.

Per no sincronitzar el motor quan es sobrecarrega o es redueix la tensió de la xarxa, és possible augmentar temporalment el corrent d'excitació, és a dir, utilitzar el mode forçat.

Amb una rotació uniforme, el bobinatge d'arrencada no afecta el funcionament del motor. Quan la càrrega canvia, l'angle θ canvia, que va acompanyat d'un augment o disminució de la velocitat. Aleshores, el bobinatge inicial comença a jugar el paper d'estabilització. El parell asíncron que s'hi genera suavitza les fluctuacions de la velocitat del rotor.

Un motor síncron es caracteritza per les següents propietats inicials:

• Az* n = AzNS //Aznom — el múltiple del corrent d'arrencada que flueix per l'estator en el moment inicial de l'arrencada;
• M * n = Mn / Mnom - el múltiple del parell d'arrencada, que depèn del nombre de barres de la bobina d'arrencada i de la seva resistència activa;
• M * in = MVh / Mnom — el conjunt de parell d'entrada desenvolupat pel motor en mode asíncron abans que es sincronitzi amb el lliscament s = 0,05;
• M * max = Mmax / Mnoy — el conjunt del parell màxim en el mode síncron del motor;
• U* n = Un • 100 /U1 — la tensió de l'estator més baixa admissible a l'engegada,%.

L'accionament elèctric síncron s'utilitza en instal·lacions que no requereixen arrencada freqüent i control de velocitat, per exemple per a ventiladors, bombes, compressors. Un motor elèctric síncron té una eficiència més alta que un de asíncron, pot funcionar amb sobreexcitació, és a dir. amb un angle negatiu φ, per tant compensació de la potència inductiva altres usuaris.

Tot i que un motor síncron té un disseny més complex, requereix una font de corrent continu i té anells lliscants, es troba que és més rendible que un motor d'inducció, especialment per conduir mecanismes potents.