Senkron motorların özellikleri ve yol verme özellikleri
Senkron motorun mekanik özelliği yatay bir düz çizgi şeklindedir, yani dönme hızı yüke bağlı değildir (Şekil 1, a). Yük arttıkça, θ açısı artar - şebeke gerilimi Uc vektörleri ile stator sargısının E0 EMF'si arasındaki açı (Şekil 1, b).
Vektör diyagramından elektromanyetik momentin formülünü elde edebilirsiniz.
M = (m1/ω1)(U1E0 / x1) sinθ,
burada m1 - stator fazlarının sayısı; ω1 — stator alanının açısal hızı; U1 — stator gerilimi; E0 — stator sargısında indüklenen EMF; NS1 - stator sargısının endüktif direnci; θ - stator ve rotorun mıknatıslanma kuvvetlerinin vektörleri arasındaki açı. Bu formülden, sinüzoidal yasaya göre yüke bağlı olarak momentin değiştiği anlaşılmaktadır (Şekil 1, c).
Yüksüz açı θ = 0, yani gerilim ve emf aynı fazdadır. Bu, stator alanı ve rotor alanının yön olarak çakıştığı, yani aralarındaki uzamsal açının sıfır olduğu anlamına gelir.
Pirinç. 1.Senkron motorun özellikleri (a, b) ve vektör diyagramı (6): ben — stator akımı; r1 - stator sargısının aktif direnci; x1 — kaçak akım ve armatür akımı tarafından oluşturulan endüktif direnç
Yük arttıkça, tork artar ve θ = 80 ° 'de (eğri 1) kritik bir maksimum değere ulaşır ve bu, motorun belirli bir şebeke voltajı ve alan akımında oluşturabileceği bir değerdir.
Genellikle kritik değerden üç kat daha düşük olan nominal açı θsayısı (25 ≈ 30) °, bu nedenle motorun aşırı yük kapasitesi Mmax / Mnom = 1,5 + 3'tür. Daha büyük değer, örtülü belirgin kutuplara sahip motorlar için geçerlidir. rotor ve daha küçük olan - belirgin olanlarla. İkinci durumda, karakteristik (eğri 2), reaktif torkun etkisinden kaynaklanan θ = 65 ° 'de kritik bir momente sahiptir.
Şebeke gerilimi aşırı yüklenirken veya düşürülürken motoru senkronize etmemek için, uyarma akımını geçici olarak artırmak, yani zorunlu modu kullanmak mümkündür.
Eşit dönüşte, başlangıç sargısı motorun çalışmasını etkilemez. Yük değiştiğinde, hızda bir artış veya azalmanın eşlik ettiği θ açısı değişir. Daha sonra başlangıç sargısı, dengeleyici bir rol oynamaya başlar. İçinde ortaya çıkan asenkron tork, rotor hızındaki dalgalanmaları yumuşatır.
Bir senkron motor, aşağıdaki başlangıç özellikleriyle karakterize edilir:
- Az* n = AzNS //Aznom — ilk çalıştırma anında statordan akan başlatma akımının katı;
- M * n = Mn / Mnom - başlangıç bobininin çubuk sayısına ve aktif dirençlerine bağlı olan başlangıç torkunun katı;
- M * in = MVh / Mnom — s = 0,05 kaymasında senkronizasyona çekilmeden önce motor tarafından asenkron modda geliştirilen giriş torku seti;
- M * max = Mmax / Mnoy — motorun senkron modunda maksimum tork seti;
- U* n = Un • 100 /U1 — başlatma sırasında izin verilen en düşük stator gerilimi, %.
Fanlar, pompalar, kompresörler gibi sık çalıştırma ve hız kontrolü gerektirmeyen kurulumlarda senkron elektrikli tahrik kullanılır. Senkron bir elektrik motoru, asenkron olandan daha yüksek verime sahiptir, aşırı uyarma ile çalışabilir, yani. negatif bir φ açısı ile, dolayısıyla telafi edici endüktif güç diğer kullanıcılar.
Senkron motorun tasarımı daha karmaşık olmasına, doğru akım kaynağı gerektirmesine ve kayma halkalarına sahip olmasına rağmen, özellikle güçlü mekanizmaları çalıştırmak için asenkron motordan daha uygun maliyetli olduğu bulunmuştur.