Belirli sayıda kutup için hızı benzersiz olan ve şebeke frekansı tarafından belirlenen makinelerdir. Frekans, birim zamandaki döngü sayısıdır. Her döngü bir kuzey kutbu ve bir güney kutbundan geçer.
f=p*n/60
Avrupa'da ve dünyanın çoğunda endüstriyel ağların frekansı 50Hz ve ABD'de ve diğer bazı ülkelerde 60Hz'dir)
Jeneratör olarak çalıştığında, makinenin hızı tamamen sabit olmalıdır.
Formülden, motor gibi çalışan senkron bir makinenin farklı hızlarda dönebilmesi için her hıza özel değişken bir frekansla beslenmesi gerektiği sonucu çıkmaktadır. Ancak endüstriyel şebekelerin sağladığı elektrik akımı sabit bir frekansa sahip olduğundan frekans invertörüne ihtiyaç duyulmaktadır.
Avantaj
- Düzeltilmesi gerekmeyen çok yüksek bir güç faktörü ile çalışarak enerji ve para tasarrufu sağlar.
- Sabit hızı korur, yük değişimlerinde bile kendi kendine senkronize olur.
- Yüksek performansa sahiptir ve çok kararlıdır.
- Motor torku voltajla orantılıdır ve asenkron motorda voltajın karesiyle orantılıdır. Böylece şebekedeki gerilim düşüşlerinin etkileri daha azdır.
- Hava boşluğu nispeten büyüktür, bu da mekanik güvenliği arttırır.
Bu avantajlardan dolayı, Megawatt ve sabit hızlı sürücülerde, şebekeden beslenen senkron motor harika bir uygulamadır.
sakıncaları
- Bir senkron motor kendi kendine yol alamaz. Çalışması için onları senkronizasyon hızına getirmeliyiz. Bu nedenle, önyükleme için ek kurulumlara ihtiyacımız var.
- Yükte ani değişimler olursa frekans ve hız arasındaki senkronizasyon hızı kaybolabilir ve makine durur.
- Önyükleme zorlukları ve kararlılık sorunları.
Doğrudan endüstriyel ağdan güç alan senkron bir makine, prensipte motor olarak kullanım için pek uygun değildir.
Makineyi üretilen modda gördüğümüzde teorik açıdan endüktans kutuplarının statorda ve döngünün rotordaki döngü ile stator yuvalarına yerleştirilmesi ve endüktör kutuplarının içinden doğru akımla beslenmesi teorik açıdan farksızdır. iki kayma halkası ve fırça veya tam tersi. Teknolojik ve yapıcı düzeyde aynı değildir ve konfigürasyon kullanılır.
Düzgün çalışma için AC voltajlarının sinüs dalgasına mümkün olduğunca benzer olması gerekir. Bunun için bir yandan endüksiyon dalgasının uzamsal konfigürasyonu değiştirilir ve diğer yandan döngü daha karmaşık bir sargı ile değiştirilir.
Üç fazlı bir sistem elde etmek için üç bağımsız çıkışlı ve 120º faz dışı üç çaplı bobin konfigürasyonu ile.
Son yıllarda samaryum, kobalt ve nadir toprak elementleri ile çok iyi manyetik özelliklere sahip malzemelerin keşfedilmesi ve geliştirilmesi nedeniyle, uyarmada sargısız, kalıcı mıknatıslı senkron motorlar kullanılmaktadır.
Sabit mıknatıslı motorların avantajları
Kayma halkaları ve fırçaların olmaması. Motorun en kritik parçası olan hareketli parçalarla ilgili bakım sorunları ortadan kalkar.
Uyarma sargısı olmadığı için rotordaki Joule kayıpları ortadan kaldırılarak performansı iyileştirir ve soğutmayı kolaylaştırır.
Dezavantajları kalıcı mıknatıslar
Armatürdeki büyük akımlar ve motorun çalışması sırasında ulaşılan yüksek sıcaklıklar nedeniyle mıknatısların demanyetizasyon eğilimi
Uyarma sabittir ve bu değer değiştirilemez. Bu da motor çalışma ayarlarını azaltır.
İlgilenebilirsin endüstriyel elektrik motorlarının kontrolü ve korunması.
endüstri düzeyinde
Senkron makinelerin mükemmel uygulama alanı elektrik enerjisi üretimidir.
Üretilen elektrik enerjisinin hemen hemen tamamı, jeneratör versiyonunda senkron makinelerde üretilir. Ortalama bir senkron jeneratör 3 ile 100 MVA arasında ve nükleer santrallerde 300 – 1000 MVA'ya kadar sahip olabilir. 1500KV çıkışları ve kA sıralı akımları ile.
Bir motor olarak, asenkron olanlarla rekabet ederek, 3 ila 30 Megawatt aralığında yaygın olarak kullanılırlar.
Bugün, dönüştürücü makineler, bir elektronik dönüştürücü tertibatı ve bir senkron makine ile, değişken hızlarda bile 10kW'ın altındaki güçler için bile rekabet edebilirler. Dönüştürücü nedeniyle daha pahalı bir montajdır. ancak bu güçler için zaten endüstriyel olarak karlı. DC motorlar ve asenkron motorlarla rekabet eder.
Fuentes
- Dönen elektrik makinelerinin temelleri. Luis Serrano Iribarnegaray
