synkronmotorer

Synkronmotorer er en type vekselstrømsmotorer der rotorens hastighet er synkron med frekvensen til statorens roterende magnetfelt. Statoren genererer dette feltet ved hjelp av flere faseforsynte viklinger, mens rotorens felt kan være etablert avDC-eksitasjon i rotorviklingene eller av permanente magneter. Hovedkategorier er saliente pol-rotor og sylindrisk rotor, og de inkluderer både vekselstrøms-synkronmotorer og permanentmagnet-synkronmotorer (PMSM).

Synkronhastigheten n_s bestemmes av frekvensen f og antallet poler p og uttrykkes som n_s = 120 f / p rpm. Dette fører til konstant hastighet uavhengig av belastning, noe som er et viktig kjennetegn sammenlignet med induksjonsbaserte motorer. For å oppnå synkron drift må motoren normalt bringes opp til nær synkron hastighet før eksitasjonen kobles til rotor. Ved riktig eksitasjon låser rotorens felt seg til statorens roterende felt, og motoren leverer brukbar taukk og riktig kraftfaktor.

Start og kontroll av synkronmotorer krever ofte egne mekanismer, som induksjonsstart eller separate start- og eksiteringssystemer for vekselstrøms-rotorer, samt elektronisk eller brushless kontroll for PMSM. Fordelen med synkronmotorer inkluderer høy virkningsgrad, godt kontrollert og konstant hastighet, samt mulighet til å operere ved høy eller ledende effektfaktor med korrekt eksitasjon. Ulemper inkluderer behov for eksitasjon og startutstyr, kostnader knyttet til motorens spesialiserte konstruksjon og følsomhet for spennings- og frekvensavvik som kan påvirke synkronismen.

Vanlige bruksområder omfatter kraftverk og hydro-/termiske generatorer, industrielle dreiemoment- og presisjonsmaskiner, servo- og robotapplikasjoner, samt elektriske kjøretøy og båter der konstant hastighet og høy effektivitet er ønsket.