Synchronní motory

Synchronní motor je motor, ve kterém se rotor normálně otáčí stejnou rychlostí jako rotující pole ve stroji. Stator je podobný jako u indukčního stroje sestávajícího z válcového železného rámu s vinutími, obvykle třífázovými, umístěnými ve štěrbinách po vnitřním obvodu. Rozdíl je v rotoru, který normálně obsahuje izolované vinutí připojené přes sběrací kroužky nebo jiné prostředky ke zdroji stejnosměrného proudu (vidětpostava).

Princip činnosti synchronního motoru lze pochopit tak, že statorová vinutí budou připojena k třífázovému zdroji střídavého proudu. Účinek proudu statoru je vytvoření magnetického pole rotujícího o 120f/potáčky za minutu pro frekvencifhertz a proppóly. Stejnosměrný proud v ap- vinutí pólového pole na rotoru také vytvoří magnetické pole rotující rychlostí rotoru. Pokud se rychlost rotoru rovná rychlosti pole statoru a neexistuje žádný zatěžovací moment, budou mít tato dvě magnetická pole tendenci se vzájemně vyrovnávat. Jak je aplikováno mechanické zatížení, rotor sklouzne o několik stupňů zpět vzhledem k točivému poli statoru, vyvine točivý moment a nadále je tažen tímto točivým polem. Úhel mezi poli se zvětšuje se zvyšujícím se momentem zatížení. Maximálního dostupného točivého momentu je dosaženo, když úhel, o který se pole rotoru zpožďuje za polem statoru, je 90 stupňů. Použití většího zatěžovacího momentu zastaví motor.

Jednou z výhod synchronního motoru je to, že magnetické pole stroje může být vytvářeno stejnosměrným proudem v budícím vinutí, takže statorová vinutí musí poskytovat pouze výkonovou složku proudu ve fázi s aplikovaným statorovým napětím, tj. motor může pracovat s jednotkovým účiníkem. Tento stav minimalizuje ztráty a zahřívání ve vinutí statoru.

Synchronní motor pouze s budicím vinutím přenášejícím stejnosměrný proud by nebyl samospouštěcí. Při jakékoli jiné než synchronní rychlosti by jeho rotor zažil oscilační krouticí moment nulové průměrné hodnoty, když rotující magnetické pole opakovaně procházelo pomaleji se pohybujícím rotorem. Normálně je k rotoru přidáno zkratované vinutí podobné vinutí indukčního stroje, aby se zajistil rozběhový moment. Motor se spustí, buď s plným nebo sníženým napětím statoru, a přivede se na přibližně 95 procent synchronních otáček, obvykle se zkratovaným budicím vinutím, aby byl chráněn před nadměrným indukovaným napětím. Poté se aplikuje budicí proud a rotor se synchronně stahuje s točivým polem.