Arbeitsprinzip eines Synchronmotors

Der Stator und der Rotor sind die zwei Hauptteiledes Synchronmotors. Der Stator ist der feststehende Teil des Motors und der Rotor ist ihr rotierender Teil. Der Stator wird durch die dreiphasige Versorgung und der Rotor durch die Gleichstromversorgung angeregt.

Der Begriff Erregung bedeutet, dass das Magnetfeld im Stator und im Rotor des Motors induziert wird. Das Hauptziel der Erregung besteht darin, den Stator und den Rotor in einen Elektromagneten umzuwandeln.

Die dreiphasige Versorgung induziert den Norden undSüdpol am Stator. Die dreiphasige Versorgung ist sinusförmig. Die Polarität (positiv und negativ) ihrer Welle ändert sich nach jedem Halbzyklus, weshalb auch der Nord- und Südpol variiert. Wir können also sagen, dass sich das rotierende Magnetfeld am Stator entwickelt.

Das Magnetfeld entwickelt sich aufgrund der Gleichstromversorgung am Rotor. Die Polarität der Gleichstromversorgung wird fest und somit entwickelt sich das stationäre Magnetfeld am Rotor. Der Begriff stationär bedeutet, dass der Nord- und Südpol unverändert bleiben.

Die Geschwindigkeit, mit der sich das Magnetfeld drehtrotiert wird als Synchrondrehzahl bezeichnet. Die Synchrondrehzahl des Motors hängt von der Versorgungsfrequenz und der Polzahl des Motors ab.

N_S = 120f / P

Bei dem Gegenpol von Stator und Rotoreinander gegenüber, tritt die Anziehungskraft zwischen ihnen auf. Die Anziehungskraft entwickelt das Drehmoment gegen den Uhrzeigersinn. Das Drehmoment ist die Kraft, die das Objekt in der Drehung bewegt. Somit zerrten die Pole des Rotors in Richtung der Pole des Stators.

Nach jedem Halbzyklus ist der Pol am Stator umgekehrt. Die Position des Rotors bleibt aufgrund der Trägheit gleich. Die Trägheit ist die Tendenz eines Objekts, in einer Position fixiert zu bleiben.

Wenn sich der gleiche Pol des Stators und des Rotors gegenüberliegen, tritt zwischen ihnen die Abstoßungskraft auf und das Drehmoment entwickelt sich im Uhrzeigersinn.

Verstehen Sie dies anhand des Diagramms. Der Einfachheit halber sei angemerkt, dass der Motor zwei Pole hat. In der folgenden Abbildung sind der gegenüberliegende Pol des Stators und des Rotors einander zugewandt. Die Anziehungskraft entwickelt sich also zwischen ihnen.

Nach dem Halbzyklus vertauschen sich die Pole am Stator. Derselbe Pol von Stator und Rotor stehen sich gegenüber, und zwischen ihnen entwickelt sich die Abstoßungskraft.

Das nicht-unidirektionale Drehmoment pulsiert den Rotor nur an einer Stelle und aus diesem Grund startet der Synchronmotor nicht selbsttätig.

Zum Starten des Motors wird der Rotor um gedrehteinige externe Mittel. Somit hat sich die Polarität des Rotors zusammen mit dem Stator geändert. Der Pol des Stators und des Rotors greifen ineinander und das unidirektionale Drehmoment wird im Motor induziert. Der Rotor beginnt sich mit der Geschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds zu drehen, oder wir können es mit synchroner Geschwindigkeit sagen.

Die Drehzahl des Motors ist fest und der Motor dreht kontinuierlich mit der Synchrondrehzahl.