چرا موتورهای سنکرون نیاز به راه اندازی دارند؟

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز، همانطور که از نام آن پیداست موتور‌های سنکرون با سرعت سنکرون می‌چرخند. مهمترین مزیت موتور‌های سنکرون این است که آن‌ها با منبع تغذیه ۳ فاز AC تغذیه می‌شوند و هنگامی که با سرعت سنکرون کار می‌کنند، منبع تغذیه DC به روتور داده می‌شود که تلفات آن بسیار کم است. می‌توان گفت که اگر موتور‌های سنکرون فقط برای کار با سرعت‌های سنکرون طراحی می‌شوند، چه فایده‌ای استفاده درایو در آن‌ها دارد. پاسخ بسیار ساده است، درایو‌های موتور سنکرون باعث می‌شوند روند راه اندازی، کشش و ترمز را نرم‌تر و بدون هیچ مشکلی انجام میدهند. ما یک به یک در مورد آن‌ها بحث خواهیم کرد.

راه اندازی موتور سنکرون

مشکلی که در موتور‌های سنکرون وجود دارد این است که خود راه انداز نیستند. قبل از بحث در مورد روش راه اندازی این موتور، باید از نوع منبع توان و روتور و استاتور موتور بطور خلاصه آگاهی داشته باشیم.

استاتور موتور‌های سنکرون شبیه به موتور‌های القایی است و تنها تفاوت در روتور این نوع موتور‌ها است، روتور موتور‌های سنکرون منبع DC دارند.

درایو موتور سنکرون

حال قبل از دانستن اینکه موتور‌های سنکرون چگونه راه اندازی می‌شوند، باید بدانیم که چرا خودشان نمی‌توانند شروع به کار کنند؟، هنگامی که منبع ۳ فاز به استاتور داده می‌شود، یک شار مغناطیسی در حال چرخش وجود دارد که با سرعت سنکرون می‌چرخد ​​، و اگر به روتور نیز منبع تغذیه DC داده شود، روتور به عنوان یک شار مغناطیسی عمل می‌کند که با سرعت سنکرون می‌چرخد؛ و اگر به روتور نیز منبع تغذیه DC داده شود، روتور به عنوان یک آهنربا با دو قطب برجسته عمل می‌کند.

از آنجا که روتور در حالت ایستاده است، نمی‌تواند میدان مغناطیسی که با سرعت سنکرون در حال چرخش است، را دنبال کند. روتور در موقعیت خود ایستاده است، زیرا قطب‌های مخالف آنقدر سریع حرکت می‌کنند که روتور قفل می‌شود، این دلیل عدم شروع راه اندازی موتور‌های سنکرون است. اکنون به این نکته می‌رسیم که موتور‌های سنکرون چگونه راه اندازی می‌شوند. در ابتدا موتور‌های سنکرون به عنوان موتور‌های القایی معمولی راه اندازی می‌شوند، به روتور موتور منبع DC داده نمی‌شود، هنگامی که سرعت روتور به سرعت سنکرون رسید منبع DC وصل شده و کشش و گشتاور در آن صورت می‌گیرد، که بعداً مورد بحث قرار می‌گیرد.

روش دیگر راه اندازی موتور سنکرون، توسط یک موتور خارجی است. در این روش روتور موتور سنکرون با یک موتور خارجی چرخانده می‌شود و هنگامی که سرعت روتور نزدیک به سرعت سنکرون می‌شود، میدان DC وصل می‌شود و کشش صورت می‌گیرد. در این روش گشتاور راه اندازی بسیار کم است و روش محبوبی نیز نیست.
گشتاور موتور‌های سنکرون

هنگامی که روتور موتور‌های سنکرون نزدیک به سرعت سنکرون شوند، در این صورت منبع تغذیه DC روشن می‌شود و ایجاد گشتاور شروع می‌شود. در هنگام روشن کردن منبع تغذیه DC به دلیل زاویه فاز و زاویه گشتاور، اختلالات مختلفی در موتور مشاهده می‌شود و چندین لغزش قطب‌ها در شکاف هوا نیز مشاهده می‌شود. با تمام شدن روند کار، روتور، سرعت سنکرون را بدست می‌آورد. بهترین زمان برای وصل منبع DC زمانی است که سرعت روتور بسیار نزدیک به سرعت سنکرون است، این بهترین لحظه خواهد بود، زیرا اختلاف سرعت حداقل در آن نقطه از زمان خواهد بود.

ترمز موتور سنکرون

همانطور که می‌دانیم سه نوع ترمز یعنی ترمز با برگشت توان مکانیکی به منبع الکتریکی (ترمز احیا کننده انرژی) [۱]، ترمز دینامیکی و معکوس کردن جریان تحریک وجود دارد. هر چند معکوس کردن تحریک از نظر تئوری قابل استفاده است، اما برای درایو‌های موتور سنکرون فقط ترمز دینامیکی قابل استفاده است. ترمز احیا کننده نمی‌تواند روی آن‌ها اعمال شود، زیرا به سرعت بیشتری نسبت به سرعت سنکرون نیاز دارند. ترمز دینامیکی با قطع اتصال موتور از برق و اتصال آن به مقاومت سه فاز انجام می‌شود. در آن زمان موتور به عنوان ژنراتور سنکرون کار می‌کند و انرژی مکانینکی در مقاومت‌ها از بین می‌رود. معکوس کردن جریان تحریک [۲]در موتور‌های سنکرون استفاده نمی‌شود، زیرا جریان زیاد وصل می‌تواند باعث ایجاد اختلال و آسیب شدید در خط شود.

[۱]regenerative

[۲]Plugging

 

منبع: ماه صنعت