Os motores elétricos estão firmemente estabelecidos como os componentes mais importantes da maioria dos dispositivos usados por humanos todos os dias. Um dos tipos de máquinas elétricas para girar o corpo de trabalho é um motor elétrico síncrono. Consideraremos mais adiante as características do dispositivo e o princípio de operação de um motor síncrono.
Dispositivo
Estruturalmente, qualquer unidade síncrona é um estator e um rotor combinados em um alojamento. O enrolamento do estator é enrolado nas ranhuras de um circuito magnético estacionário montado a partir de um material ferromagnético. O projeto do rotor pode incluir um enrolamento montado em uma estrutura de aço ou um ímã permanente montado em um eixo. A tarefa de um e do segundo é criar um fluxo magnético interagindo com o campo eletromagnético do estator.
Princípio da Operação
Com base na cláusula 53 do GOST 27471-87, o conceito de um motor síncrono significa uma máquina sem contato operando em corrente alternada. Em que, no regime permanente, a relação entre a velocidade do rotor e a freqüência da corrente nos enrolamentos da armadura não depende da magnitude da carga na operação nominal.
Do ponto de vista prático, é assim:
- uma tensão trifásica é aplicada aos enrolamentos do estator, também chamada de armadura;
- à medida que a amplitude da senoide em uma fase aumenta, a corrente e o campo eletromagnético criado em torno do enrolamento aumentam proporcionalmente;
- tendo em vista que a sinusóide aumenta em todas as três fases do motor alternadamente, o pico do campo eletromagnético máximo passará de um enrolamento para outro no sentido horário;
- o campo magnético do rotor (indutor) é atraído alternadamente por seus próprios pólos para o sinal oposto do vetor do campo do estator.
Como resultado dessa interação, ocorre a rotação translacional do eixo do motor síncrono em torno de seu eixo. Como as linhas de força formadas por uma fonte independente estão constantemente presentes no indutor, sua frequência de rotação corresponde totalmente à frequência da tensão fornecida aos enrolamentos da armadura. O sincronismo ocorre no motor.
Tipos de motores síncronos
Em geral, os motores síncronos são divididos em várias categorias, dependendo de suas características de projeto.
Então, para obter um fluxo de excitação, use:
- enrolamento do rotor - para garantir a interação eletromagnética, a energia é fornecida ao enrolamento de uma fonte de terceiros;
- rotor magnético - o campo magnético auxiliar do rotor é criado por ímãs permanentes nele instalados;
- rotor a jato - a forma do circuito magnético do indutor é feita de tal forma que as linhas de força da armadura são refratadas para obter rotação síncrona.
Dependendo do projeto do rotor, um polo saliente e um motor síncrono de polo implícito são distinguidos.
De acordo com o modo de operação, podem ser utilizados como motor elétrico, gerador ou compensador síncrono.
Modos de operação
Na prática, cada máquina elétrica pode ser usada em diferentes modos de operação:
- Modo de motor - a unidade opera segundo o princípio de conversão de energia elétrica em energia mecânica. A tensão é aplicada aos cabos da armadura e convertida em força rotacional no rotor.
- Modo gerador - neste caso, o eixo do motor gira devido à turbina ou outro objeto, e a tensão gerada é removida dos cabos da armadura.
- Compensador síncrono - o motor elétrico está conectado à rede de distribuição em marcha lenta. Isso aumenta o fator de potência do sistema devido ao consumo de potência reativa.
P.S. Mais outros detalhes sobre motor síncrono, e também sobre como ele difere de um motor de indução, veja o vídeo: