Elektromechanische eigenschappen van synchrone motoren
Synchrone motoren in industriële ondernemingen worden gebruikt om zagerijen, compressor- en ventilatorunits aan te drijven, enz. Motoren met laag vermogen worden gebruikt in automatiseringssystemen wanneer een strikt constant toerental vereist is. De mechanische eigenschappen van de synchrone motor zijn absoluut stijf.
Het koppel van een synchrone motor hangt af van de hoek 0 tussen de assen van de rotorpolen en het statorveld en wordt uitgedrukt door de formule
waarbij Mm de maximale koppelwaarde is.
Afhankelijkheid M = f (θ) Wordt de hoekkarakteristiek van een synchrone machine genoemd (Fig. 1). De werking van de motor is stabiel in het eerste deel van de hoekkarakteristiek; werkt meestal bij θ niet meer dan 30 - 35 °. Naarmate de stabiliteit toeneemt, neemt deze af bij het grenspunt B van de karakteristiek (θ = 90О), een stabiele werking wordt onmogelijk; het moment dat overeenkomt met de stabiliteitsgrens wordt het maximale (kantel)moment genoemd.
Rijst. 1. Hoekkarakteristiek van een synchrone motor
Als de synchrone motor boven Mm wordt belast, zal de motorrotor uit synchronisatie vallen en stoppen, wat een noodmodus is voor de machine. Het nominale koppel van de motor is 2-3 keer minder dan het kantelmoment. Het motorkoppel is evenredig met de spanning. Synchrone motoren zijn gevoeliger voor spanningsschommelingen dan inductiemotoren.
De starteigenschappen van een synchrone motor worden niet alleen gekenmerkt door het ingestelde startkoppel, maar ook door de grootte van het ingangskoppel Mvx ontwikkeld door de motor bij een slip van 5% door de opname van gelijkstroom in de bekrachtigingswikkeling van de motor. Het veelvoud van het startkoppel is 0,8-1,25 en het ingangskoppel ligt qua grootte dicht bij het startkoppel van een synchrone motor.
Familielid de complexiteit van het starten van synchrone motoren en een relatief hoge prijs automatische regelapparatuur beperk het gebruik ervan in de industrie.
Als de synchrone machine stationair draait (hoek θ = 0), dan zijn de vectoren van de netwerkspanning U en de EMF E0 in de ankerwikkeling gelijk en tegengesteld in fase. Door de stroom in de poolveldwikkeling te verhogen kan er in de machine overexcitatie ontstaan. In dit geval overschrijdt de EMF E0 de netspanning U, er ontstaat een stroom in de ankerwikkeling
waarbij E de resulterende EMF is; xc is de inductieve weerstand van de ankerwikkeling (de actieve weerstand van de wikkeling wordt meestal verwaarloosd in een kwalitatieve evaluatie van de bedrijfsmodus van de machine).
Ankerstroom Ilegt de resulterende EMF E uit met een hoek van 90 °, en ten opzichte van de netwerkspanningsvector leidt deze 90 ° (hetzelfde als wanneer condensatoren op het netwerk zijn aangesloten). Machine werkt met overexcitatie, kan gebruikt worden voor blindvermogen compensatiewordt zo'n machine een synchrone compensator genoemd.