Sunt mașinile a căror viteză pentru un anumit număr de poli este unică și este determinată de frecvența rețelei. Frecvența fiind numărul de cicluri pe unitatea de timp. Fiecare buclă trece printr-un pol nord și un pol sud.
f=p*n/60
În Europa și în cea mai mare parte a lumii frecvența rețelelor industriale este de 50 Hz, iar în SUA și în alte țări este de 60 Hz)
Când funcționează ca generator, viteza mașinii trebuie să fie perfect constantă.
Din formula rezultă că pentru ca o mașină sincronă, care funcționează ca motor, să se rotească la viteze diferite, aceasta trebuie alimentată cu o frecvență variabilă, care este specifică fiecărei viteze. Dar, deoarece curentul electric furnizat de rețelele industriale are o frecvență fixă, este nevoie de un convertizor de frecvență.
Avantaj
- Funcționează cu un factor de putere foarte mare care nu trebuie corectat, economisind energie și bani.
- Mentine viteza constanta, se autosincronizeaza chiar si pentru variatii de sarcina.
- Are performanțe ridicate și este foarte stabil.
- Cuplul motorului este proportional cu tensiunea iar in motorul asincron este proportional cu patratul tensiunii. Astfel, repercusiunile căderilor de tensiune în rețea sunt mai mici
- Spațiul de aer este relativ mare, ceea ce crește siguranța mecanică.
Datorita acestor avantaje, in actionari de Megawati si viteza constanta, motorul sincron alimentat din retea este de mare aplicatie.
dezavantaje
- Un motor sincron nu poate porni de la sine. Pentru ca acesta să funcționeze, trebuie să le aducem la viteza de sincronizare. Prin urmare, avem nevoie de instalații suplimentare pentru pornire.
- Dacă există variații bruște de sarcină, viteza de sincronism între frecvență și viteză se poate pierde și mașina se oprește.
- Dificultăți de încărcare și probleme de stabilitate.
O mașină sincronă alimentată direct de la rețeaua industrială nu este, în principiu, foarte potrivită pentru utilizare ca motor.
Când vedem mașina în modul generat, deși din punct de vedere teoretic este indiferent să avem polii inductori în stator și bucla în rotor cu bucla plasată în fantele statorului și polii inductori alimentați cu curent continuu prin două inele colectoare și perii sau invers. La nivel tehnologic si constructiv nu este acelasi lucru si se foloseste configuratia.
Pentru o funcționare corectă, tensiunile AC trebuie să fie cât mai asemănătoare cu o undă sinusoidală. Pentru aceasta, pe de o parte, configurația spațială a undei de inducție este modificată și, pe de altă parte, bucla este înlocuită cu o înfășurare mai complexă.
Cu configurația a trei bobine diametrale cu trei ieșiri independente și defazate la 120º pentru a obține un sistem trifazat.
În ultimii ani, datorită descoperirii și îmbunătățirii materialelor cu proprietăți magnetice foarte bune cu samariu, cobalt și pământuri rare, se folosesc motoare sincrone cu magneți permanenți, fără înfășurare în excitație.
Avantajele motoarelor cu magnet permanent
Absența inelelor colectoare și a periilor. Problemele de întreținere asociate pieselor în mișcare, care erau cele mai critice părți ale motorului, dispar
Deoarece nu există înfășurare de excitație, pierderile Joule din rotor sunt eliminate, îmbunătățind performanța și ușurând răcirea.
Dezavantaje magneții permanenți
Tendința la demagnetizare a magneților din cauza curenților mari din armătură și datorită temperaturilor ridicate atinse în timpul funcționării motorului
Excitația este fixă și această valoare nu poate fi modificată. Ceea ce reduce setările de funcționare a motorului.
S-ar putea să te intereseze controlul si protectia motoarelor electrice industriale.
la nivel de industrie
Domeniul de aplicare prin excelență al mașinilor sincrone este generarea de energie electrică.
Aproape toată energia electrică care este produsă este generată prin mașini sincrone în versiunea lor de generator. Un generator sincron mediu poate avea între 3 și 100 MVA și în centralele nucleare până la 300 – 1000 MVA. Cu ieșiri de 1500KV și curenți de ordinul kA.
Ca motor, sunt utilizate pe scară largă în intervalul de la 3 la 30 Megawați, concurând cu cele asincrone.
Astăzi, cu convertizoarele, un ansamblu convertor electronic plus o mașină sincronă, acestea sunt competitive chiar și pentru puteri sub 10kW, chiar și cu viteze variabile. Este o montură mai scumpă datorită convertorului. dar este deja profitabil din punct de vedere industrial pentru acele puteri. concurând cu motoarele de curent continuu și motoarele asincrone.
surse
- Fundamentele mașinilor electrice rotative. Luis Serrano Iribarnegaray
