Na udržanie napätia v núdzových režimoch sa používajú zariadenia na vynútenie budenia. Zariadenia poskytujú rýchle zvýšenie budiaceho napätia na maximálne možné, zvyčajne nazývané stropná hodnota. ,
s výraznými poklesmi napätia spôsobenými najmä skratmi v elektrizačnej sústave. Pomer tohto napätia alebo prúdu rotora k menovitému napätiu alebo prúdu sa nazýva pomer sily 
.
Zariadenie vynucujúce budenie (UFE) je zvyčajne zahrnuté v AEC alebo sa vykonáva samostatne. Na obr. 8.33 je schematický diagram relé UVB, pozostávajúceho z relé minimálneho napätia PH pripojeného k napäťovému transformátoru TN a medziľahlého relé RP. Nastavenie prevádzkového napätia relé podpätia je zvyčajne (0,8-0,85) U.
Násilné zariadenie funguje nasledovne. Pri poklese napätia na nastavenie PH relé pracuje a pôsobí na vinutie medziľahlého relé RP, ktoré svojimi kontaktmi posúva reostat R v obvode budiaceho vinutia budiaceho vinutia. V tomto prípade vzrastie budiaci prúd budiča na maximálnu možnú hodnotu a následne budiace napätie na vinutí rotora synchrónneho stroja pomerne rýchlo vzrastie na hodnotu podľa exponenciálnej závislosti.
kde 
- amplitúda zmeny budiaceho napätia;
Časová konštanta budiaceho systému.
Ak je UVV súčasťou AVR, potom pri aktivácii relé PH pošle AVR do sčítacieho zosilňovača taký signál, že bez ohľadu na veľkosť a znamienko signálov na výstupoch iných riadiacich kanálov dôjde k rýchlemu nárastu v budiace napätie na hodnotu stropu je zabezpečené (obr. 8.34, a).
Keďže na vinutie rotora synchrónneho stroja je aplikované maximálne budiace napätie, prúd v jeho vinutí, a tým aj vynútené EMF synchrónneho stroja, rastie najvyššou rýchlosťou (obr. 8.34, b).
Zvýšenie EMF synchrónneho stroja pri pôsobení UVB vedie k zodpovedajúcemu zvýšeniu amplitúdy výkonovej charakteristiky, zvýšeniu amplitúdy výkonovej charakteristiky v núdzovom režime
To vám umožňuje zmenšiť oblasť zrýchlenia o hodnotu a zväčšiť oblasť brzdenia o hodnotu, čo vedie k zvýšeniu dynamickej stability. V tomto prípade miera vplyvu budiaceho vynútenia na dynamickú stabilitu závisí od rýchlosti a veľkosti zmeny budiaceho napätia, ktoré sú dané pôsobením budiacich sústav a maximálnou možnou hodnotou budiaceho napätia. Ako bolo uvedené vyššie, časová konštanta budiaceho systému elektrického stroja je 0,3-0,5 s, pre tyristorový systém = 0,02-0,04 s. Malo by sa však pamätať na to, že na zabezpečenie vysokej rýchlosti nárastu EMF musia mať všetky budiace systémy nevyhnutne vysoký budiaci strop, pretože rýchly nárast prúdu v rotore vyžaduje nielen vysokú rýchlosť zmeny napätia. , ale aj jeho hodnotu. Je to spôsobené tým, že budiaci prúd synchrónneho stroja sa v dôsledku prítomnosti indukčnosti vinutia rotora zvyšuje oveľa pomalšie ako Preto je v núdzových režimoch žiaduce zvýšiť budiace napätie na hodnotu 4-5 násobok nominálnej hodnoty (vysoký budiaci strop). Na obr. 8.36 je znázornená krivka zmeny budiaceho napätia na vinutí rotora synchrónneho stroja pre rôzne typy budiacich sústav.
Rýchlosť budiaceho systému a nadzemné budiace napätie pri pôsobení UVB teda určuje hodnotu prúdu v rotore a následne aj stupeň zmeny synchrónneho a prechodného EMF v núdzovom režime. Veľkosť ich zmeny určuje vplyv vynútenia budenia na výkonové charakteristiky a v konečnom dôsledku aj na dynamickú stabilitu systému. Takže použitie tyristorového budiaceho systému s časovou konštantou = 0,04 s a kf = 4
X.\
Ryža. 8.35. Výkonové charakteristiky v núdzových a ponúdzových režimoch jVs j v neprítomnosti (/) a činnosti (2) vynútenie budenia.
Ryža. 8.36. Zmena budiaceho napätia pre rôzne budiace systémy: 1 - tyristor; 2 - elektrostroj
namiesto systému elektrického stroja s parametrami = 0,5 s, kf = 4 vedie k zvýšeniu dynamickej stability o 15-20%.
Dlhoročné skúsenosti s prevádzkou UVV ukázali, že sú jedným z účinných prostriedkov zvyšovania dynamickej stability. Vplyv vynútenia v mnohých núdzových režimoch zároveň neumožňuje využiť všetky možnosti budiacich systémov s AEC na zlepšenie dynamickej stability a zlepšenie kvality prechodového elektromechanického procesu v elektrických systémoch.
Na rotore synchrónneho generátora je zdroj MMF (induktor), ktorý v generátore vytvára magnetické pole. Pomocou hnacieho motora (PD) sa rotor generátora uvádza do rotácie so synchrónnou frekvenciou n 1 . V tomto prípade sa magnetické pole rotora tiež otáča a v spojení s vinutím statora v ňom indukuje EMF.
Hlavným spôsobom, ako vybudiť synchrónne stroje, je elektromagnetické budenie, ktorého podstatou je, že budiace vinutie je umiestnené na póloch rotora. Pri prechode jednosmerného prúdu cez toto vinutie dochádza k MMF budenia, ktoré indukuje magnetické pole v magnetickom systéme stroja.
Na napájanie budiaceho vinutia sa donedávna používali špeciálne nezávislé budiace generátory jednosmerného prúdu, nazývané budiče B (obr. 82, a), budiace vinutie, ktorého (OV) prijímalo jednosmerný prúd z iného generátora (paralelné budenie), nazývaného subbudič (PV). Rotor synchrónneho stroja a kotvy budiča a podbudiča sú umiestnené na spoločnom hriadeli a otáčajú sa súčasne. V tomto prípade prúd vstupuje do budiaceho vinutia synchrónneho stroja cez zberacie krúžky a kefy. Na reguláciu budiaceho prúdu sa používajú nastavovacie reostaty, ktoré sú súčasťou budiaceho obvodu budiča ( r 1) a subbudič ( r 2).
V synchrónnych generátoroch stredného a vysokého výkonu je proces regulácie budiaceho prúdu automatizovaný.
Vo vysokovýkonných synchrónnych generátoroch - turbogenerátoroch - sa niekedy ako patogén používajú alternátory indukčného typu. Na výstupe takéhoto generátora je zapnutý polovodičový usmerňovač. Nastavenie budiaceho prúdu synchrónneho generátora sa v tomto prípade uskutočňuje zmenou budenia generátora induktora.
Používa sa v synchrónnych generátoroch bezkontaktný elektromagnetický budiaci systém, pri ktorom synchrónny generátor nemá zberacie krúžky na rotore.
V tomto prípade sa ako patogén používa aj generátor striedavého prúdu (obr. 82, b), v ktorom je vinutie 2, v ktorom je indukované EMF (vinutie kotvy), umiestnené na rotore a budiace vinutie 1 umiestnený na statore. Výsledkom je, že vinutie kotvy budiča a budiace vinutie synchrónneho stroja sa otáčajú a ich elektrické pripojenie sa vykonáva priamo, bez kontaktných krúžkov a kefiek. Ale keďže budič je generátor striedavého prúdu a budiace vinutie musí byť napájané jednosmerným prúdom, potom sa na výstupe vinutia kotvy budiča zapne polovodičový menič. 3, upevnený na hriadeli synchrónneho stroja a otáčajúci sa spolu s budiacim vinutím synchrónneho stroja a vinutím kotvy budiča. DC napájanie budiaceho vinutia 1 budič sa vykonáva zo subbudiča (PV) - generátora jednosmerného prúdu.
Ryža. 82. Kontaktné (a) a bezkontaktné (b) elektromagnetické systémy
budenie synchrónnych generátorov
Absencia posuvných kontaktov v budiacom obvode synchrónneho stroja umožňuje zvýšiť jeho prevádzkovú spoľahlivosť a zvýšiť účinnosť.
V synchrónnych generátoroch, vrátane hydrogenerátorov, princíp seba-excitácia(Obr. 83, a), keď sa striedavá energia potrebná na budenie odoberá z vinutia statora synchrónneho generátora a premieňa sa na jednosmernú energiu prostredníctvom znižovacieho transformátora a usmerňovacieho polovodičového meniča (PP). Princíp samobudenia je založený na skutočnosti, že počiatočné budenie generátora nastáva v dôsledku zvyškového magnetizmu magnetického obvodu stroja.
Ryža. 83. Princíp samobudenia synchrónnych generátorov
Na obr. 19.2, bštrukturálne schéma automatického samobudiaceho systému synchrónny generátor (SG) s usmerňovacím transformátorom (VT) a tyristorovým meničom (TP), cez ktorý sa striedavý výkon z obvodu statora SG po premene na jednosmerný prúd privádza do budiaceho vinutia. Tyristorový menič je riadený pomocou automatického regulátora budenia ARV, na vstup ktorého sú na výstupe SG prijímané napäťové signály (cez napäťový transformátor VT) a zaťažovací prúd SG (z prúdového transformátora TT). . Obvod obsahuje ochrannú jednotku BZ, ktorá zabezpečuje ochranu budiaceho vinutia a tyristorového meniča TP pred prepätím a prúdovým preťažením.
V moderných synchrónnych motoroch sa používa budenie tyristorové budiče, zahrnuté v sieti striedavého prúdu a vykonávajúce automatické riadenie budiaceho prúdu vo všetkých možných režimoch prevádzky motora vrátane prechodných. Táto metóda budenia je najspoľahlivejšia a najhospodárnejšia, pretože účinnosť tyristorových budičov je vyššia ako účinnosť generátorov jednosmerného prúdu. Priemysel vyrába tyristorové budiace zariadenia pre rôzne budiace napätia s prípustnou jednosmernou hodnotou 320 A.
Budiace tyristorové zariadenia typu TE8-320/48 (budiace napätie 48 V) a TE8-320/75 (budiace napätie 75 V) sú najrozšírenejšie v moderných sériách synchrónnych motorov.
Budiaci výkon je zvyčajne medzi 0,2 % a 5 % užitočného výkonu stroja (nižšia hodnota platí pre veľké stroje).
V synchrónnych strojoch s nízkym výkonom sa princíp uplatňuje budenie permanentnými magnetmi, keď sú na rotor stroja umiestnené permanentné magnety. Tento spôsob budenia umožňuje zachrániť stroj pred budiacim vinutím. Výsledkom je, že konštrukcia stroja sa stáva jednoduchšou, hospodárnejšou a spoľahlivejšou. Vzhľadom na nedostatok materiálov na výrobu permanentných magnetov s veľkou zásobou magnetickej energie a zložitosť ich spracovania je však použitie budenia permanentnými magnetmi obmedzené len na stroje s výkonom nie väčším ako niekoľko kilowattov. .
Kontrolné otázky
1. Aké sú spôsoby vybudenia synchrónnych strojov?
2. Vysvetlite účel tyristorového meniča v samobudiacom systéme synchrónneho generátora?
3. Vysvetlite zariadenie s výraznými a implicitne plusovými rotormi?
4. Vysvetlite konštrukciu synchrónneho motora radu SDN2?
5. Aké spôsoby upevnenia pólov sa používajú v synchrónnych strojoch s pólmi?
6. Čo zabezpečuje nerovnomernú vzduchovú medzeru v synchrónnom stroji?
Charakteristiky budiaceho systému sú určené kombináciou vlastností napájacieho zdroja vinutia poľa a automatických riadiacich zariadení. Budiace systémy musia poskytovať:
1) spoľahlivé napájanie vinutia rotora synchrónneho stroja vo všetkých režimoch, a to aj v prípade nehôd;
2) stabilná regulácia budiaceho prúdu pri zmene zaťaženia v rámci nominálnej hodnoty;
3) dostatočný výkon;
4) nútené budenie.
Budiace systémy sú klasifikované v závislosti od zdroja energie-budiace vinutie na závislé (samobudené) a nezávislé. W závislý - napájaný hlavným alebo prídavným vinutím kotvy budeného generátora. Nezávislý napájané z iných zdrojov (z pomocných zberníc závodu, z budiča alebo pomocného generátora).
Medzi nezávislé budiace systémy patria:
a) systémy priameho budenia, v ktorom je rotor budiča alebo pomocného generátora na rovnakom hriadeli ako rotor
synchrónny stroj alebo s ním spojený redukčným zariadením;
b) systémy nepriameho budenia, v ktorých je rotor budiča alebo pomocného generátora poháňaný synchrónnym alebo asynchrónnym motorom špeciálne inštalovaným na tento účel.
Do 60. rokov 20. storočia priamo elektrické budiace systémy, v ktorom je budiace vinutie synchrónneho stroja napájané kolektorovým jednosmerným generátorom - budičom (obr. 24.26, a).
V súlade s GOST 533-76, GOST 5616-81 a GOST 609-75 môžu mať turbogenerátory a hydrogenerátory a synchrónne kompenzátory iba najspoľahlivejší systém priameho budenia alebo systém samobudenia. Ale budiace systémy elektrických strojov podľa spínacích podmienok nie je možné použiť v turbogenerátoroch s výkonom 200 MW a vyšším, v ktorých budiaci výkon presahuje 800-1000 kW.
V. je teraz čoraz bežnejší ventilové budiace systémy. Používajú sa pre synchrónne motory a malé elektrocentrály, ako aj pre veľké turbogenerátory, hydrogenerátory a synchrónne kompenzátory, vrátane zariadení na obmedzenie výkonu.
Existujú tri hlavné typy ventilových budiacich systémov.
1. Nezávislý systém budenia ventilov(Obr. 24.26, b) v ktorom je budiace vinutie napájané pomocným synchrónnym generátorom, ktorého rotor je uložený na hriadeli hlavného generátora. V obvodoch usmerňovača sa v tomto prípade používajú polovodičové ventily (kremíkové diódy alebo tyristory), zostavené podľa trojfázového mostíkového obvodu. Pri regulácii budenia generátora sa súčasne využívajú možnosti riadenia usmerňovačov a možnosti zmeny napätia pomocného generátora.
2. Bezkefkový budiaci systém, ktorý sa líši od nezávislého ventilového systému (obr. 24.26, b) tým, že má invertovaný pomocný synchrónny generátor, v ktorom je vinutie striedavého prúdu 3 umiestnené na rotore. Usmerňovač 5, napájaný týmto vinutím, je umiestnený na hriadeli hlavného generátora. Výhodou tohto systému je absencia klzných kontaktov, ktoré musia byť pri výkonných turbogenerátoroch dimenzované na tisícky ampérov.
3 . Systém samobudenia(Obr. 24.26, v), v ktorom je budiace vinutie napájané z hlavného alebo prídavného vinutia kotvy. Usmernenie striedavého prúdu sa vykonáva pomocou tyristorov. Odber energie sa vykonáva pomocou transformátorov 9 a 7, zapojené paralelne a sériovo s vinutím statora. Transformátor 7 umožňuje vynútené budenie v prípade tesných skratov, kedy sa výrazne zníži napätie na vinutí kotvy. Samobudiaci systém má vyššiu spoľahlivosť a nižšie náklady v porovnaní s inými systémami v dôsledku absencie budiča alebo pomocného generátora v ňom.
Dôležitými parametrami budiacich sústav sú menovitá rýchlosť nábehu budiaceho napätia, menovité budiace napätie, pomer budenia.
Menovité budiace napätie- napätie na svorkách budiaceho vinutia, keď je napájané menovitým budiacim prúdom a odporom vinutia, znížené na vypočítanú prevádzkovú teplotu.
Pomer sily budenia- pomer najvyššej ustálenej hodnoty budiaceho napätia k menovitému budiacemu napätiu.
V budiacom obvode je umiestnené špeciálne zariadenie, pomocou ktorého je možné v prípade núdze rýchlo znížiť budiaci prúd na nulu ( uhasiť magnetické pole). Napríklad v prípade vnútorných skratov vo vinutí statora sa pole zháša pomocou zhášacieho stroja, ktorý uzavrie budiace vinutie na špeciálny zhášací odpor.
Aby synchrónny stroj zostal v synchronizácii s poklesom sieťového napätia počas vzdialených skratov, uchyľujú sa k vynúteniu jeho budiaceho prúdu. Vynútenie sa vykonáva automaticky reléovou ochranou stroja. Účinnosť vynútenia je charakterizovaná mnohonásobnosťou vynútenia budenia.
Podľa spôsobu budenia sú synchrónne stroje rozdelené do dvoch typov:
Excitácia nezávislého typu.
Sebabudenie.
Pri nezávislom budení obvod predpokladá prítomnosť pomocného budiča, ktorý napája: vinutie hlavného budiča, reostat na nastavenie, ovládacie zariadenia, regulátory napätia atď. Okrem tejto metódy je možné budenie vykonávať aj z generátora, ktorý plní pomocnú funkciu, je poháňaný synchrónnym alebo asynchrónnym motorom.
Na samovzbudenie , vinutie je napájané cez usmerňovač pracujúci na polovodičovom alebo iónovom type.
Pre turbo a hydrogenerátory sa používajú tyristorové budiace zariadenia. Budiaci prúd sa reguluje automaticky, pomocou regulátora budenia, pre stroje s nízkym výkonom je typické použitie nastavovacích reostatov, sú zahrnuté v obvode budiaceho vinutia.
27. Výhody a nevýhody synchrónneho motora.
Synchrónny motor má oproti asynchrónnemu niekoľko výhod:
1. Vysoký účinník cosФ=0,9.
2. Možnosť využitia synchrónnych motorov v podnikoch na zvýšenie celkového účinníka.
3. Vysoká účinnosť, je vyššia ako u asynchrónneho motora o (0,5-3%), čo sa dosahuje znížením strát v medi a veľkých CosФ.
4. Má veľkú odolnosť spôsobenú zväčšenou vzduchovou medzerou.
Krútiaci moment synchrónneho motora je priamo úmerný napätiu k prvému výkonu. To znamená, že synchrónny motor bude menej citlivý na zmeny veľkosti sieťového napätia.
Nevýhody synchrónneho motora:
1. Zložitosť štartovacieho zariadenia a vysoká cena.
2. Synchrónne motory sa používajú na pohon strojov a mechanizmov, ktoré nepotrebujú meniť otáčky, ako aj na mechanizmy, v ktorých otáčky zostávajú konštantné pri zmene zaťaženia: (čerpadlá, kompresory, ventilátory.)
Spustenie synchrónneho motora.
Vzhľadom na absenciu rozbehového momentu v synchrónnom motore sa na jeho spustenie používajú nasledujúce metódy:
2. Štart asynchrónneho motora.
1. Začnite s pomocným motorom.
Rozbeh synchrónneho motora pomocou pomocného motora je možné realizovať len bez mechanického zaťaženia jeho hriadeľa, t.j. prakticky nečinný. V tomto prípade sa motor na dobu rozbehu dočasne zmení na synchrónny generátor, ktorého rotor je poháňaný malým pomocným motorom. Stator tohto generátora je zapojený paralelne do siete pri dodržaní všetkých nevyhnutných podmienok pre toto pripojenie. Po pripojení statora do siete sa motor pomocného pohonu mechanicky vypne. Tento spôsob štartovania je zložitý a má navyše pomocný motor.
2. Štart asynchrónneho motora.
Najbežnejším spôsobom spúšťania synchrónnych motorov je asynchrónny štart, pri ktorom sa synchrónny motor po dobu štartu zmení na asynchrónny motor. Na umožnenie vytvorenia asynchrónneho rozbehového momentu je v drážkach pólových nástavcov motora s vyvýšenými pólmi umiestnené rozbehové vinutie nakrátko. Toto vinutie pozostáva z mosadzných tyčiniek vložených do drážok hrotov a na oboch koncoch skratovaných medenými krúžkami.
Po naštartovaní motora je vinutie statora pripojené k sieti striedavého prúdu. Budiace vinutie (3) pre dobu nábehu je uzavreté na určitý odpor Rg, obr. 45, kľúč K je v polohe 2, odpor Rg = (8-10) Rv. V počiatočnom momente štartu pri S = 1, v dôsledku veľkého počtu závitov budiaceho vinutia, rotačné magnetické pole statora indukuje EMF Ev v budiacom vinutí, ktoré môže dosiahnuť veľmi veľkú hodnotu, a ak štartovacie vinutie nie je zapnuté pre odpor Rg, dôjde k poruche izolácie.
Ryža. 45 Obr. 46.
Proces spúšťania synchrónneho motora prebieha v dvoch etapách. Keď je vinutie statora (1) pripojené k sieti, v motore sa vytvorí točivé pole, ktoré vyvolá EMF v skratovanom vinutí rotora (2). Pod pôsobením, ktorým potečie v tyčiach prúd. V dôsledku interakcie rotujúceho magnetického poľa s prúdom sa v skratovanom vinutí vytvára krútiaci moment ako v asynchrónnom motore. Vplyvom tohto momentu sa rotor zrýchli až k sklzu blízko nule (S=0,05), obr. 46. Tým sa končí prvá etapa.
Aby sa rotor motora vtiahol do synchronizácie, je potrebné v ňom vytvoriť magnetické pole zapnutím jednosmerného budiaceho vinutia (3) (prepnutím kľúča K do polohy 1). Keďže rotor je zrýchlený na rýchlosť blízku
na synchrónne, potom je relatívna rýchlosť polí statora a rotora malá. Tyče sa hladko nájdu. A po sérii sklzov sa opačné póly pritiahnu a rotor sa vtiahne do synchronizácie. Potom sa rotor bude otáčať synchrónnou rýchlosťou a jeho rýchlosť otáčania bude konštantná, obr. 46. Tým sa končí druhá fáza štartu.
Dmitrij Levkin
Konštrukcia synchrónneho elektromotora s budiacim vinutím
Synchrónny elektromotor s budiacim vinutím, ako každý rotačný, pozostáva z rotora a statora. Stator je pevná časť, rotor je rotačná časť. Stator má zvyčajne štandardné trojfázové vinutie, zatiaľ čo rotor je vyrobený s budiacim vinutím. Budiace vinutie je pripojené k zberným krúžkom, do ktorých je privádzaná energia cez kefy.
Synchrónny motor s budiacim vinutím (kefy nie sú zobrazené)
Princíp činnosti
Konštantná rýchlosť otáčania synchrónneho motora sa dosahuje vďaka interakcii medzi konštantným a rotujúcim magnetickým poľom. Rotor synchrónneho motora vytvára konštantné magnetické pole a stator vytvára rotujúce magnetické pole.
Prevádzka synchrónneho elektromotora je založená na interakcii rotujúceho magnetického poľa statora a konštantného magnetického poľa rotora
Stator: rotujúce magnetické pole
Na vinutia statorových cievok sa aplikuje trojfázové striedavé napätie. V dôsledku toho vzniká rotujúce magnetické pole, ktoré sa otáča rýchlosťou úmernou frekvencii napájacieho napätia. Viac o tom, ako sa tvorí trojfázové napájacie napätie, si môžete prečítať v článku "".
Interakcia medzi rotujúcimi (na statore) a konštantnými (na rotore) magnetickými poľami
Rotor: permanentné magnetické pole
Vinutie rotora je budené zdrojom jednosmerného prúdu cez zberacie krúžky. Magnetické pole vytvorené okolo rotora excitovaného jednosmerným prúdom je znázornené nižšie. Je zrejmé, že rotor sa správa ako permanentný magnet, keďže má rovnaké magnetické pole (prípadne si možno predstaviť, že rotor je vyrobený z permanentných magnetov). Zvážte interakciu rotora a rotujúceho magnetického poľa. Predpokladajme, že dáte rotoru počiatočnú rotáciu v rovnakom smere ako rotujúce magnetické pole. Opačné póly rotujúceho magnetického poľa a rotora sa budú navzájom priťahovať a pomocou magnetických síl sa do seba zapadnú. To znamená, že rotor sa bude otáčať rovnakou rýchlosťou ako rotujúce magnetické pole, t.j. rotor sa bude otáčať synchrónnou rýchlosťou.
Magnetické polia rotora a statora sú navzájom spojené
Synchrónna rýchlosť
Rýchlosť rotácie magnetického poľa sa dá vypočítať z nasledujúcej rovnice:
- kde Ns je frekvencia rotácie magnetického poľa, otáčky za minútu,
- f je frekvencia statorového prúdu, Hz,
- p je počet párov pólov.
To znamená, že rýchlosť synchrónneho motora je možné veľmi presne riadiť zmenou frekvencie napájacieho prúdu. Preto sú tieto motory vhodné pre vysoko presné aplikácie.
Priamy štart synchrónneho motora zo siete
Prečo sa synchrónne motory nespúšťajú zo siete?
Ak rotor nemá žiadnu počiatočnú rotáciu, situácia sa líši od situácie opísanej vyššie. Severný pól magnetického poľa rotora bude priťahovaný k južnému pólu rotujúceho magnetického poľa a začne sa pohybovať rovnakým smerom. Ale keďže rotor má určitý moment zotrvačnosti, jeho štartovacia rýchlosť bude veľmi nízka. Počas tejto doby bude južný pól rotujúceho magnetického poľa nahradený severným pólom. Objavia sa teda odpudivé sily. V dôsledku toho sa rotor začne otáčať v opačnom smere. Preto sa rotor nebude môcť spustiť.
Vinutie klapky - priamy štart synchrónneho motora zo siete
Na realizáciu samospúšťania synchrónneho elektromotora bez riadiaceho systému je medzi hroty rotora umiestnená "klietka veveričky", ktorá sa nazýva aj vinutie tlmiča. Pri štartovaní elektromotora nie sú vybudené cievky rotora. Pôsobením rotujúceho magnetického poľa sa v závitoch "klietky veveričky" indukuje prúd a rotor sa začne otáčať rovnakým spôsobom, ako sa spúšťajú.
Keď rotor dosiahne svoju maximálnu rýchlosť, budiace vinutie rotora sa nabudí. V dôsledku toho, ako už bolo spomenuté vyššie, póly rotora sú spojené s pólmi rotujúceho magnetického poľa a rotor sa začne otáčať synchrónnou rýchlosťou. Keď sa rotor otáča synchrónnou rýchlosťou, relatívny pohyb medzi klietkou veveričky a rotujúcim magnetickým poľom je nulový. To znamená, že v skratovaných závitoch nie je prúd, a preto "klietka veveričky" neovplyvňuje synchrónny chod elektromotora.
Prebieha synchronizácia
Synchrónne motory majú konštantnú rýchlosť nezávislú od zaťaženia (za predpokladu, že zaťaženie nepresiahne maximálnu povolenú hodnotu). Ak je zaťažovací moment väčší ako moment vytvorený samotným elektromotorom, potom vypadne zo synchronizácie a zastaví sa. Nízke napájacie napätie a nízke budiace napätie môžu tiež spôsobiť nesynchronizáciu motora.
Synchrónny kompenzátor
Synchrónne motory možno použiť aj na zlepšenie účinníka systému. Keď je jediným účelom použitia synchrónnych motorov zlepšenie účinníka, nazývajú sa synchrónne kompenzátory. V tomto prípade hriadeľ motora nie je pripojený k mechanickému zaťaženiu a voľne sa otáča.