Sünkroonmootorite omadused ja käivitusomadused

Sünkroonmootori mehaaniline omadus on horisontaalse sirgjoone kujul, see tähendab, et selle pöörlemiskiirus ei sõltu koormusest (joonis 1, a). Koormuse kasvades suureneb nurk θ — nurk võrgupinge Uc vektorite ja staatorimähise E0 EMF vahel (joon. 1, b).

Vektordiagrammilt saate tuletada elektromagnetilise momendi valemi

M = (m1/ω1) (U1E0 / x1) sinθ,

kus m1 — staatori faaside arv; ω1 — staatorivälja nurkkiirus; U1 — staatori pinge; E0 — staatorimähises indutseeritud EMF; NS1 — staatori mähise induktiivne takistus; θ — nurk staatori ja rootori magnetiseerivate jõudude vektorite vahel. Sellest valemist järeldub, et moment muutub sõltuvalt koormusest vastavalt siinusseadusele (joon. 1, c).
Koormuseta nurk θ = 0, s.o. pinge ja emf on faasis. See tähendab, et staatoriväli ja rootoriväli langevad suunaga kokku, see tähendab, et nendevaheline ruuminurk on null.

Riis. 1.Sünkroonmootori karakteristikud (a, b) ja vektorskeem (6): I — staatorivool; r1 — staatori mähise aktiivne takistus; x1 — lekkevoolu ja armatuurivoolu poolt tekitatud induktiivne takistus

Koormuse kasvades pöördemoment suureneb ja saavutab kriitilise maksimumväärtuse θ = 80 ° juures (kõver 1), mille mootor on võimeline tekitama etteantud võrgupinge ja väljavoolu juures.

Tavaliselt on niminurk θarv (25 ≈ 30) °, mis on kolm korda madalam kriitilisest väärtusest, seetõttu on mootori ülekoormusvõime Mmax / Mnom = 1,5 + 3. Suurem väärtus kehtib mootorite kohta, millel on kaudselt hääldatud poolused. rootor ja väiksem - hääldatavatega. Teisel juhul on karakteristikul (kõver 2) kriitiline moment θ = 65 ° juures, mis on põhjustatud reaktiivmomendi mõjust.

Et mitte sünkroniseerida mootorit ülekoormamisel või võrgupinge vähendamisel, on võimalik ergutusvoolu ajutiselt suurendada, st kasutada sundrežiimi.

Ühtlase pöörlemise korral ei mõjuta käivitusmähis mootori tööd. Koormuse muutumisel muutub nurk θ, millega kaasneb kiiruse suurenemine või vähenemine. Seejärel hakkab käivitusmähis täitma stabiliseerivat rolli. Selles tekkiv asünkroonne pöördemoment silub rootori kiiruse kõikumisi.

Sünkroonmootorit iseloomustavad järgmised algsed omadused:

• Az* n = AzNS //Aznom — staatorit läbiva käivitusvoolu kordne käivitamise alghetkel;
• M * n = Mn / Mnom - käivitusmomendi kordne, mis sõltub käivituspooli varraste arvust ja nende aktiivsest takistusest;
• M * in = MVh / Mnom — mootori poolt asünkroonrežiimis välja töötatud sisendpöördemomendi kogum enne selle sünkroonsusse tõmbamist libisemisel s = 0,05;
• M * max = Mmax / Mnoy — maksimaalse pöördemomendi komplekt mootori sünkroonrežiimis;
• U* n = Un • 100 /U1 — madalaim lubatud staatori pinge käivitamisel,%.

Sünkroonset elektriajamit kasutatakse paigaldistes, mis ei vaja sagedast käivitamist ja kiiruse reguleerimist, näiteks ventilaatorite, pumpade, kompressorite puhul. Sünkroonsel elektrimootoril on suurem kasutegur kui asünkroonsel, see võib töötada üleergutusega, s.t. negatiivse nurgaga φ, seega kompenseeriv induktiivvõimsus teised kasutajad.

Kuigi sünkroonmootor on disainilt keerulisem, vajab alalisvooluallikat ja sellel on libisemisrõngad, on see osutunud kuluefektiivsemaks kui asünkroonmootor, eriti võimsate mehhanismide juhtimiseks.