คุณลักษณะของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบซิงโครนัสคือฟลักซ์แม่เหล็กและโรเตอร์มีความเร็วในการหมุนเท่ากัน ด้วยเหตุนี้โรเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้าจึงไม่เปลี่ยนความเร็วเมื่อโหลดเพิ่มขึ้น มีการหมุนบนโรเตอร์ที่สร้างสนามแม่เหล็ก
บางครั้งก็ใช้แม่เหล็กถาวรที่ทรงพลัง โดยปกติในเครื่องซิงโครนัสจะมีขดลวดบนโรเตอร์มากพอๆ กับที่สเตเตอร์ ดังนั้นจึงทำให้ความเร็วในการหมุนของฟลักซ์แม่เหล็กและโรเตอร์เท่ากัน โหลดที่ต่อกับมอเตอร์ไม่มีผลกับความเร็วเลย
ออกแบบมอเตอร์ไฟฟ้า
อุปกรณ์ของมอเตอร์ซิงโครนัสประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:
- ส่วนที่ตายตัวคือสเตเตอร์ซึ่งเป็นที่ตั้งของขดลวด
- โรเตอร์เคลื่อนที่ บางครั้งเรียกว่า inductor หรือ armature
- ฝาครอบหน้าและหลัง
- ลูกปืนติดโรเตอร์
มีที่ว่างระหว่างเกราะและสเตเตอร์ ขดลวดถูกวางในร่องเชื่อมต่อเข้าดาว. ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับมอเตอร์ กระแสจะเริ่มไหลผ่านขดลวดกระดอง สนามแม่เหล็กเกิดขึ้นรอบตัวเหนี่ยวนำ แต่สเตเตอร์ก็มีพลังงานเช่นกัน และนี่คือที่มาของฟลักซ์แม่เหล็ก ฟิลด์เหล่านี้จะถูกชดเชยจากกันและกัน
มอเตอร์ซิงโครนัสทำงานอย่างไร
ในเครื่องซิงโครนัส แม่เหล็กไฟฟ้าบนสเตเตอร์เป็นขั้ว เนื่องจากพวกมันทำงานด้วยกระแสตรง โดยรวมแล้วมีสองรูปแบบโดยการเชื่อมต่อขดลวดสเตเตอร์:
- ซาลิโฟล
- เสานัย
เพื่อลดแรงต้านแม่เหล็กและปรับสภาวะของเส้นทางผ่านสนามให้เหมาะสมที่สุด แกนที่ทำจากเฟอร์โรแม่เหล็กจึงถูกนำมาใช้ มีทั้งแบบสเตเตอร์และโรเตอร์
พวกเขาทำจากเหล็กไฟฟ้าเกรดพิเศษซึ่งมีองค์ประกอบเช่นซิลิกอนจำนวนมาก ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะลดกระแสไหลวนลงอย่างมาก รวมทั้งเพิ่มความต้านทานไฟฟ้าของโลหะด้วย
การทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบซิงโครนัสขึ้นอยู่กับการทำงานร่วมกันของเสาสเตเตอร์และโรเตอร์ เมื่อสตาร์ทก็จะเร่งความเร็วของกระแสน้ำ อยู่ภายใต้สภาวะที่มอเตอร์ไฟฟ้าทำงานในโหมดซิงโครนัส
วิธีสตาร์ทด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าเสริม
ก่อนหน้านี้มีการใช้มอเตอร์สตาร์ทแบบพิเศษซึ่งเชื่อมต่อกับมอเตอร์โดยใช้อุปกรณ์กลไก (ตัวขับสายพาน โซ่ ฯลฯ) ระหว่างสตาร์ทเครื่องโรเตอร์เริ่มหมุนและค่อยๆเร่งขึ้นถึงความเร็วซิงโครนัส หลังจากนั้นมอเตอร์เองก็เริ่มทำงาน นี่คือหลักการทำงานของมอเตอร์ซิงโครนัส โดยไม่คำนึงถึงการออกแบบและผู้ผลิต
ข้อกำหนดเบื้องต้นคือมอเตอร์สตาร์ทต้องมีกำลังประมาณ 15% ของมอเตอร์แบบเร่งความเร็ว กำลังนี้เพียงพอสำหรับสตาร์ทมอเตอร์ซิงโครนัส แม้ว่าจะมีการเชื่อมต่อโหลดขนาดเล็กก็ตาม วิธีนี้ค่อนข้างซับซ้อนและราคาของอุปกรณ์ทั้งหมดก็เพิ่มขึ้นอย่างมาก
วิธีการเปิดตัวที่ทันสมัย
มอเตอร์ซิงโครนัสดีไซน์ทันสมัยไม่มีวงจรโอเวอร์คล็อกดังกล่าว กำลังใช้ระบบทริกเกอร์อื่น ด้วยวิธีนี้เครื่องซิงโครนัสจะเปิดขึ้นโดยประมาณ:
- ด้วยความช่วยเหลือของลิโน่ ขดลวดของโรเตอร์จะปิดลง ส่งผลให้อาร์เมเจอร์เกิดการลัดวงจร เช่นเดียวกับมอเตอร์เหนี่ยวนำทั่วไป
- โรเตอร์ยังมีขดลวดกรงกระรอกที่ช่วยผ่อนคลายและป้องกันไม่ให้เกราะแกว่งระหว่างการซิงโครไนซ์
- ทันทีที่กระดองถึงความเร็วรอบต่ำสุด กระแสตรงจะเชื่อมต่อกับขดลวดของมัน
- ถ้าใช้แม่เหล็กถาวร ต้องใช้มอเตอร์สตาร์ทภายนอก
มีมอเตอร์ไฟฟ้าซิงโครนัสแช่แข็งที่ใช้การออกแบบแบบย้อนกลับ ขดลวดกระตุ้นทำจากวัสดุตัวนำยิ่งยวด
ข้อดีของเครื่องซิงโครนัส
มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสและซิงโครนัสมีการออกแบบที่คล้ายกันมาก แต่ก็ยังมีความแตกต่างอยู่ ในระยะหลังมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนว่าแรงกระตุ้นเกิดจากแหล่งกระแสตรง ในกรณีนี้ มอเตอร์สามารถทำงานได้โดยใช้ค่าตัวประกอบกำลังที่สูงมาก นอกจากนี้ยังมีประโยชน์อื่นๆ ของมอเตอร์ซิงโครนัส:
- พวกมันทำงานในอัตราที่สูงเกินจริง สิ่งนี้ช่วยให้คุณลดการใช้พลังงานและลดการสูญเสียในปัจจุบันได้อย่างมาก ประสิทธิภาพของเครื่องซิงโครนัสจะสูงกว่ามอเตอร์แบบอะซิงโครนัสที่มีกำลังเท่ากันมาก
- แรงบิดขึ้นอยู่กับแรงดันไฟในแหล่งจ่ายไฟหลักโดยตรง แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายจะลดลง พลังงานก็จะยังคงอยู่
แต่ยังคงใช้เครื่องอะซิงโครนัสบ่อยกว่าแบบซิงโครนัส ความจริงก็คือพวกเขามีความน่าเชื่อถือที่ดี การออกแบบที่เรียบง่าย ไม่ต้องบำรุงรักษาเพิ่มเติม
ข้อเสียของมอเตอร์ซิงโครนัส
ปรากฎว่าเครื่องซิงโครนัสมีข้อเสียมากกว่ามาก นี่เป็นเพียงรายการหลัก:
- วงจรของมอเตอร์ซิงโครนัสค่อนข้างซับซ้อน ประกอบด้วยองค์ประกอบจำนวนมาก ด้วยเหตุนี้ราคาของอุปกรณ์จึงสูงมาก
- อย่าลืมใช้แหล่งจ่ายพลังงานคงที่เพื่อจ่ายพลังงานให้กับตัวเหนี่ยวนำหมุนเวียน. สิ่งนี้ทำให้การก่อสร้างทั้งหมดซับซ้อนมาก
- ขั้นตอนการสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้าค่อนข้างซับซ้อนกว่าเครื่องอะซิงโครนัส
- สามารถปรับความเร็วของโรเตอร์ได้โดยใช้เครื่องแปลงความถี่เท่านั้น
โดยทั่วไป ข้อดีมีมากกว่าข้อเสียของมอเตอร์ซิงโครนัสอย่างมีนัยสำคัญ ด้วยเหตุนี้จึงมักใช้ในกรณีที่จำเป็นต้องดำเนินการกระบวนการผลิตอย่างต่อเนื่องอย่างต่อเนื่อง โดยไม่จำเป็นต้องหยุดและเริ่มอุปกรณ์บ่อยๆ เครื่องซิงโครนัสสามารถพบได้ในโรงสี, เครื่องบด, ปั๊ม, คอมเพรสเซอร์ พวกเขาไม่ค่อยปิดทำงานเกือบตลอดเวลา การใช้มอเตอร์ดังกล่าวทำให้สามารถประหยัดพลังงานได้อย่างมาก
