Conteúdo do motor síncrono

Os motores síncronos são motores CA comuns, como os motores de indução. As características são: durante a operação em estado estacionário, há uma relação constante entre a velocidade do rotor e a frequência da rede n=ns=60f/p, e ns se torna a velocidade síncrona. Se a frequência da rede permanecer inalterada, a velocidade do motor síncrono é constante em estado estacionário e não tem nada a ver com o tamanho da carga. Os motores síncronos são divididos em geradores síncronos e motores síncronos. As máquinas CA nas usinas modernas são principalmente motores síncronos.
Princípio de funcionamento
Estabelecimento do campo magnético principal: O enrolamento de excitação é passado com uma corrente de excitação DC para estabelecer um campo magnético de excitação com polaridade alternada, ou seja, para estabelecer o campo magnético principal.
Condutor condutor de corrente: O enrolamento da armadura simétrica trifásica atua como um enrolamento de potência e se torna o portador do potencial induzido ou corrente induzida.
Movimento de corte: O motor principal arrasta o rotor para girar (insere energia mecânica no motor), e o campo magnético de excitação com polaridade alternada gira com o eixo e corta os enrolamentos do estator de cada fase em sequência (equivalente ao condutor do enrolamento cortando o campo magnético de excitação ao contrário). [2]
Geração de potencial alternado: Devido ao movimento de corte relativo entre o enrolamento da armadura e o campo magnético principal, um potencial alternado simétrico trifásico com mudanças periódicas em magnitude e direção será induzido no enrolamento da armadura. A fonte de alimentação CA pode ser fornecida através do fio condutor.
Alternância e simetria: Devido à polaridade alternada do campo magnético rotativo, a polaridade do potencial induzido se alterna; devido à simetria do enrolamento da armadura, a simetria trifásica do potencial induzido é garantida. [2]
I. Motor síncrono CA
O motor síncrono CA é um motor de acionamento de velocidade constante. A velocidade do seu rotor mantém uma relação proporcional constante com a frequência da fonte de alimentação. É amplamente utilizado em instrumentos eletrônicos, equipamentos de escritório modernos, máquinas têxteis, etc.
II. Motor síncrono de ímã permanente
O motor síncrono de ímã permanente pertence ao motor síncrono de ímã permanente de partida assíncrona. Seu sistema de campo magnético consiste em um ou mais ímãs permanentes. Geralmente é instalado com pólos magnéticos permanentes de acordo com o número necessário de pólos no rotor da gaiola em alumínio fundido ou barras de cobre. A estrutura do estator é semelhante à do motor assíncrono.
Quando o enrolamento do estator é conectado à fonte de alimentação, o motor começa a girar de acordo com o princípio do motor assíncrono. Quando acelera para a velocidade síncrona, o torque eletromagnético síncrono gerado pelo campo magnético permanente do rotor e o campo magnético do estator (o torque eletromagnético gerado pelo campo magnético permanente do rotor e o torque de relutância gerado pelo campo magnético do estator) puxa o rotor para sincronização e o motor entra em operação síncrona.
Motor síncrono de relutância O motor síncrono de relutância, também conhecido como motor síncrono de reação, é um motor síncrono que usa a relutância desigual do eixo de quadratura e do eixo direto do rotor para gerar torque de relutância. Seu estator é semelhante à estrutura do estator do motor assíncrono, mas a estrutura do rotor é diferente.
3. Motor síncrono de relutância
Evoluído a partir do motor assíncrono de gaiola, para permitir que o motor gere torque de partida assíncrono, o rotor também é equipado com enrolamento de gaiola em alumínio fundido. O rotor é fornecido com ranhuras de reação correspondentes ao número de pólos do estator (apenas a parte do pólo saliente é utilizada, sem enrolamento de excitação e ímã permanente) para gerar torque síncrono de relutância. De acordo com as diferentes estruturas das ranhuras de reação do rotor, ele pode ser dividido em rotor de reação interno, rotor de reação externo e rotor de reação interno e externo. Entre eles, a ranhura de reação do rotor de reação externo é aberta no círculo externo do rotor, de modo que o entreferro na direção do eixo direto e do eixo de quadratura não seja igual. O rotor de reação interno possui ranhuras em seu interior, que bloqueiam o fluxo magnético na direção do eixo de quadratura e aumentam a resistência magnética. O rotor de reação interno e externo combina as características estruturais dos dois rotores acima, e a diferença entre o eixo direto e o eixo de quadratura é grande, o que aumenta a potência do motor. Os motores síncronos de relutância também são divididos em tipo de operação com capacitor monofásico, tipo de partida com capacitor monofásico, tipo de capacitor monofásico de valor duplo e outros tipos.
4. Motor síncrono de histerese
O motor síncrono de histerese é um motor síncrono que utiliza materiais de histerese para gerar torque de histerese. É dividido em motor síncrono de histerese do rotor interno, motor síncrono de histerese do rotor externo e motor síncrono de histerese de pólo sombreado monofásico.
A estrutura do rotor do motor síncrono de histerese do rotor interno é do tipo pólo oculto, a aparência é um cilindro liso, não há enrolamento no rotor, mas há uma camada eficaz anular feita de material de histerese no círculo externo do núcleo.
Depois que o enrolamento do estator é conectado à fonte de alimentação, o campo magnético rotativo gerado faz com que o rotor de histerese gere torque assíncrono e comece a girar, e então entra automaticamente no estado de operação síncrona. Quando o motor está funcionando de forma assíncrona, o campo magnético giratório do estator magnetiza repetidamente o rotor na frequência de escorregamento; ao funcionar de forma síncrona, o material de histerese no rotor é magnetizado e pólos magnéticos permanentes aparecem, gerando torque síncrono. O soft starter utiliza um tiristor antiparalelo trifásico como regulador de tensão, que é conectado entre a fonte de alimentação e o estator do motor. Este circuito é como um circuito retificador de ponte trifásico totalmente controlado. Quando o soft starter é usado para dar partida no motor, a tensão de saída do tiristor aumenta gradualmente e o motor acelera gradualmente até que o tiristor esteja totalmente ligado. O motor trabalha nas características mecânicas da tensão nominal, conseguindo uma partida suave, reduzindo a corrente de partida e evitando disparos por sobrecorrente de partida. Quando o motor atinge a velocidade nominal, o processo de partida termina e o soft starter substitui automaticamente o tiristor que completou a tarefa pelo contator de bypass para fornecer a tensão nominal para o funcionamento normal do motor, de modo a reduzir a perda de calor do tiristor, prolonga a vida útil do soft starter, melhora sua eficiência de trabalho e evita poluição harmônica na rede elétrica. O soft starter também oferece uma função de parada suave. O processo de parada suave é oposto ao processo de partida suave. A tensão diminui gradativamente e o número de rotações cai gradativamente até zero, evitando o choque de torque causado pela parada livre.