Sebuah fitur dari motor listrik sinkron adalah bahwa fluks magnet dan rotor memiliki kecepatan putaran yang sama. Untuk alasan ini, rotor motor listrik tidak berubah kecepatannya ketika beban meningkat. Ada belitan pada rotor yang menciptakan medan magnet.
Terkadang magnet permanen yang kuat digunakan. Biasanya pada mesin sinkron jumlah lilitan pada rotor sama banyaknya dengan jumlah lilitan pada stator. Jadi ternyata menyamakan kecepatan putaran fluks magnet dan rotor. Beban yang terhubung ke motor tidak mempengaruhi kecepatan sama sekali.
Desain motor listrik
Perangkat motor sinkron terdiri dari elemen-elemen berikut:
- Bagian tetap adalah stator, tempat belitan berada.
- Rotor bergerak, terkadang disebut induktor atau jangkar.
- Cover depan dan belakang.
- Bantalan yang dipasang di rotor.
Ada ruang kosong antara armature dan stator. Gulungan diletakkan di alur, mereka terhubung dibintang. Segera setelah tegangan diberikan ke motor, arus mulai mengalir melalui belitan jangkar. Medan magnet terbentuk di sekitar induktor. Tetapi stator juga diberi energi. Dan di sinilah fluks magnet masuk. Bidang-bidang ini saling mengimbangi.
Cara kerja motor sinkron
Pada mesin sinkron, elektromagnet pada stator adalah kutub, karena beroperasi pada arus searah. Secara total, ada dua skema yang menghubungkan belitan stator:
- Salifole.
- Tiang implisit.
Untuk mengurangi hambatan magnet dan mengoptimalkan kondisi lintasan medan, inti yang terbuat dari feromagnet digunakan. Mereka tersedia di stator dan rotor.
Mereka terbuat dari baja listrik kelas khusus, yang mengandung sejumlah besar elemen seperti silikon. Dengan ini, dimungkinkan untuk secara signifikan mengurangi arus eddy, serta meningkatkan hambatan listrik logam.
Pengoperasian motor listrik sinkron didasarkan pada interaksi kutub stator dan rotor. Saat memulai, ia mempercepat kecepatan aliran. Dalam kondisi seperti itulah motor listrik beroperasi dalam mode sinkron.
Metode awal dengan motor listrik tambahan
Sebelumnya, motor starter khusus digunakan, yang dihubungkan ke motor menggunakan perangkat mekanis (penggerak sabuk, rantai, dll.). Selama start-up, rotor mulai berputar dan, secara bertahap dipercepat,mencapai kecepatan sinkron. Setelah itu, motor itu sendiri mulai bekerja. Inilah prinsip pengoperasian motor sinkron, terlepas dari desain dan pabrikannya.
Prasyaratnya adalah motor starter harus memiliki daya sekitar 15% dari motor yang dipercepat. Daya ini cukup untuk memulai motor sinkron apa pun, bahkan jika beban kecil terhubung padanya. Metode ini cukup rumit, dan biaya seluruh peralatan sangat meningkat.
Metode peluncuran modern
Desain modern motor sinkron tidak dilengkapi dengan sirkuit overclocking seperti itu. Sistem pemicu yang berbeda sedang digunakan. Kira-kira dengan cara ini mesin sinkron dihidupkan:
- Dengan bantuan rheostat, belitan rotor ditutup. Akibatnya, armature menjadi hubung singkat, seperti pada motor induksi sederhana.
- Rotor juga memiliki belitan sangkar-tupai yang menenangkan dan mencegah angker berayun selama sinkronisasi.
- Begitu angker mencapai kecepatan putaran minimum, arus searah dihubungkan ke belitannya.
- Jika menggunakan magnet permanen, motor starter eksternal harus digunakan.
Ada motor listrik sinkron kriogenik yang menggunakan desain tipe terbalik. Gulungan eksitasi terbuat daribahan superkonduktor.
Kelebihan mesin sinkron
Motor asinkron dan sinkron memiliki desain yang sangat mirip, tetapi masih ada perbedaan. Dalam yang terakhir ada keuntungan yang jelas bahwa eksitasi terjadi dari sumber arus searah. Dalam hal ini, motor dapat beroperasi pada faktor daya yang sangat tinggi. Ada juga manfaat lain dari motor sinkron:
- Mereka bekerja dengan kecepatan tinggi. Ini memungkinkan Anda untuk mengurangi konsumsi daya, dan juga secara signifikan mengurangi kerugian saat ini. Efisiensi mesin sinkron akan jauh lebih tinggi daripada motor asinkron dengan daya yang sama.
- Torsi secara langsung tergantung pada tegangan listrik. Bahkan jika tegangan dalam jaringan berkurang, daya akan tetap ada.
Tapi tetap saja, mesin asinkron lebih sering digunakan daripada mesin sinkron. Faktanya adalah mereka memiliki keandalan yang tinggi, desain sederhana, tidak memerlukan perawatan tambahan.
Kekurangan motor sinkron
Ternyata mesin sinkron memiliki lebih banyak kekurangan. Ini hanya yang utama:
- Rangkaian motor sinkron cukup kompleks, terdiri dari sejumlah besar elemen. Karena alasan inilah biaya perangkat sangat tinggi.
- Pastikan untuk menggunakan sumber konstan untuk memberi daya pada induktorsaat ini. Ini sangat menyulitkan keseluruhan konstruksi.
- Prosedur menghidupkan motor listrik cukup rumit dibandingkan dengan mesin asinkron.
- Kecepatan rotor dapat diatur hanya dengan menggunakan konverter frekuensi.
Secara umum, keuntungannya jauh lebih besar daripada kerugian motor sinkron. Untuk alasan ini, mereka sangat sering digunakan di mana perlu untuk melakukan proses produksi terus menerus, di mana tidak perlu sering menghentikan dan memulai peralatan. Mesin sinkron dapat ditemukan di pabrik, penghancur, pompa, kompresor. Mereka jarang mati, mereka bekerja hampir terus-menerus. Melalui penggunaan motor tersebut, penghematan energi yang signifikan dapat dicapai.
