موتور سنکرون

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
یک موتور-ژنراتور سنکرون طراحی شده برای تبدیل AC به DC ساخته شده در حدود سال "1909"میلادی

موتور سنکرون (به انگلیسی: Synchronous motor) دسته‌ای از موتورهای الکتریکی برق متناوب(AC) هستند که روتور (قسمت دوار) در آن‌ها با سرعت ثابتی می‌چرخد. در واقع این سرعت ثابت همان سرعت میدان مغناطیسی دوار حاصل از نوسان برق متناوب در استاتور است.

موتور های سنکرون دارای اهنربا های الکتریکی (اغلب چند فازی) AC در استاتور(قسمت ثابت) خود هستند که به موجب آن یک میدان مغناطیسی در استاتور ایجاد میشود که تحت تاثیر نوسانات جریان متناوب در استاتور دوران میکند.

روتور به صورت یک آهنربای دائمی یا الکتریکی ، همراه با گردش میدان مغناطیسی استاتور و هم سرعت با آن و با سرعت ثابت به حرکت در میاید.

منظور از سرعت ثابت آن است که در صورت تغییر میزان بار مکانیکی روی شفت سرعت موتور تغییر نخواهد کرد و اگر بخواهیم سرعت موتور را تغییر دهیم می‌بایست فرکانس تغذیهٔ آن را تغییر دهیم. روش دیگر برای تعیین سرعت چرخش روتور، تغییر تعداد قطب هاست. البته تعداد قطب‌ها جزو ویژگی‌های ذاتی موتور بوده و در زمان ساخت با توجه به نوع سیم پیچی استاتور مشخص می‌شود.

نوع خاصی از موتورها به نام موتور دالاندر وجود دارند که تعداد قطب‌های آن در حین استفاده، بین ۲ قطب یا ۴ قطب قابل تغییر است.

موتور سنکرون و موتور القایی از پراستفاده ترین موتور های AC هستند. تفاوت بین آن ها این است که  موتور های سنکرون دقیقا با سرعت سنکرون (که تحت تاثییر فرکانس منبع تغذیه و تعداد قطب های استاتور است) میچرخد  و دیگر این که  موتور های سنکرون برای ایجاد میدان مغناطیسی در روتور به جریان القایی تکیه ندارند . در مقابل موتور های القایی برای ایجاد میدان مغناطیسی در روتور از جریان القایی استفاده میکنند که به همین علت همواره روتور با سرعتی کمتر از سرعت سنکرون ( سرعت دوران میدان مغناطیسی استاتور) میچرخد که به این تفاوت سرعت اصطلاحا لغزش(slip) میگویند.

موتور های سنکرون در سایز های کوچک و قدرت های کم اغلب در تجهیزاتی مورد استفاده قرار میگیرند که احتیاج به سرعتی ثابت ، دقیق و با نوسانات کم باشد. مثل ساعت ها و تایمر های انالوگ و دیگر وسایلی که در ان ها  زمانبندی اهمیت دارد.

در موتورهای سنکرون سرعت از این رابطه بدست می‌آید: Ns=۱۲۰*f/p که در این رابطه Ns سرعت سنکرون یا همان سرعت چرخش روتور بر حسب دور در دقیقه، f فرکانس تغذیه موتور بر حسب هرتز و p تعداد قطب‌های موتور است در موتورهای سنکرون سیم پیچی روتور با ولتاژ مستقیم تغذیه می‌شود.

انواع[ویرایش]

Synchronous motor from Teletype machine.jpg
Electrical Machinery 1917 - Westinghouse motor.jpg

سرعت سنکرون[ویرایش]

سرعت سنکرون یک موتور سنکرون داده شده است:[۱]
در rpm, by:


و در rad·s−1, by:


where:
is the بسامد جریان ذخیره AC در Hz,
is the number of poles per phase.

اگر is the number of pole pairs per phase (rarely called 'planes of commutation') بجای، ضرب ساده هر دو فرمول بر ۲.

نمونه[ویرایش]

یک موتور سنکرون سه فاز، 12-pole (6-pole-pair) عملیاتی است در یک AC supply frequency of 50 Hz. سرعت سنکرون:

ساختار[ویرایش]

Rotor of an electric water pump.jpg
Stator of an electric water pump.jpg
3phase-rmf-180f-airopt.gif

نحوه شروع به کار[ویرایش]

تئوری[ویرایش]

برای راه‌اندازی موتورهای سنکرون ابتدا توسط یک وسیله ثانویه مثل موتور دیزل روتور را چرخانده و به سرعت سنکرون می‌رسانند، (سرعت سنکرون با توجه به تعداد قطب‌ها و فرکانس تغذیه مشخص می‌شود) سپس تغذیه آنها را وصل می‌کنند. «در این حالت اگر شوک بار یا بار زیادی برای موتور ایجاد شود باعث ایستادن روتور شده و ممکن است موتور بسوزد»

عملی[ویرایش]

معمولاً در روتور موتورهای سنکرون علاوه بر آهن‌ربا حلقه‌های اتصال کوتاه نیز وجود دارد (مانند موتورهای روتور قفسی). این حلقه‌ها باعث می‌شود تا در لحظه راه‌اندازی سرعت روتور به سرعت سنکرون نزدیک شود و سپس به سرعت سنکرون برسد. این حلقه‌ها علاوه بر راه اندازی باعث مقاومت بیشتر موتور در برابر شوک بار و بار اضافی می‌شود.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. "Motor speed". Electrician's toolbox etc. 
  • مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «Synchronous motor»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد.