Під час виходу на подсинхронную швидкість можливо розгойдування ротора. Але це не відбувається за рахунок роботи його обмотки. Навпаки, вона виступає в якості заспокоювача. Як тільки частота обертання буде достатньою, проводиться подача постійної напруги на обмотку індуктора. Двигун виводиться в синхронний режим. Але такий спосіб можна втілити тільки в тому випадку, якщо використовуються двигуни з обмоткою на роторі. Якщо там використовується постійний магніт, доведеться встановлювати додатковий розгінний електродвигун.
При вмиканні двигуна механічна інерція ротора велика і обертаючий момент на валу практично дорівнює нулеві. Тому для пуску треба розкрутити вал двигуна до швидкості, близької до синхронної. Складний пуск значною мірою обмежує використання синхронного двигуна.
Рис. 6 Рис.7
Для пуску синхронного двигуна укладають короткозамкнену обмотку («біляче колесо») у полюсах ротора (рис. 6). Стержні обмотки з'єднуються кільцями. При пускові обмотка збудження замикається на пусковий опір, як наведено на рис.7.
Після увімкнення обмотки статора в мережу створюється обертове магнітне поле, що індукує струм у «білячому колесі» й утворює асинхронний пусковий момент. Щоб збільшити пусковий момент, іноді використовують клітину з глибоким пазом або подвійну «білячу клітину». Це підвищує пусковий момент до 0,8 . 1,0 Мн. Коли ковзання сягне приблизно до 5%, обмотка збудження відмикається від опору та вмикається на джерело постійного струму. Якщо обмотку збудження на час пуску залишити розімкненою, то велика ЕРС, що індукується у ній, призведе до пробивання ізоляції. Після асинхронного розгону ротора та вмикання обмотки збудження виникає синхронний обертаючий момент.
Дія цього моменту переводить двигун у режим синхронної роботи. Потужні синхронні двигуни пускають при зниженій напрузі на статорній обмотці.
Основна перевага (якщо порівнювати з асинхронними машинами) – за рахунок незалежного живлення роторної обмотки агрегати можуть працювати і при високому коефіцієнті потужності. Також можна виділити такі переваги, як:
- Знижується струм, що споживається електродвигуном, збільшується ККД. Якщо порівнювати з асинхронним двигуном, то ці характеристики синхронної машини виявляються краще.
- Момент обертання прямо пропорційний напрузі живлення. Тому навіть якщо знижується напруга в мережі, навантажувальна здатність виявляється набагато вище, ніж у асинхронних машин. Надійність пристроїв такого типу істотно вище.Але ось є один великий недолік – складна конструкція. Тому при виробництві та наступних ремонтах витрати виявляться вище. Крім того, для живлення обмотки ротора обов'язково потрібна наявність джерела постійного струму. А регулювати частоту обертання ротора можна тільки з допомогою перетворювачів – вартість їх дуже висока. Тому синхронні двигуни використовуються там, де немає необхідності часто включати і відключати агрегат.
Виявляється, що недоліків у синхронних машин набагато більше. Ось лише основні:
- Схема синхронного електродвигуна досить складна, вона складається з великої кількості елементів. Саме з цієї причини собівартість пристрою виявляється дуже високою.
- Обов'язково потрібно використовувати для живлення індуктора джерело постійного струму. Це значно ускладнює всю конструкцію.
- Процедура запуску електричного двигуна досить складна, ніж у асинхронних машин.
- Провести регулювання частоти обертання ротора можна тільки за допомогою використання частотних перетворювачів.В цілому ж, переваги істотно перекривають недоліки синхронних електродвигунів. З цієї причини вони дуже часто використовуються там, де необхідно вести безперервний постійний виробничий процес, де не потрібно часто зупиняти і запускати обладнання. Синхронні машини можна зустріти в млинах, дробарках, насосах, компресорах. Вони рідко вимикаються, працюють майже постійно. За рахунок застосування таких моторів можна досягти суттєвої економії електроенергії.
1. Бондар В.М., Гаврилюк В.А., Духовний А.Х., Павлишин М.М., Печеник М.В. Практична електротехніка. - К.: Веселка, 1997.
2. Гуржій А.М., Бойкова В.О., Поворознюк Н.І. Електротехніка з основами промислової електроніки. - К.: Форум.
3. Попов Ю.П., Шовкошитний І.І. Основи електротехніки, радіо та мікроелектроніки. - Л.: Оріяна-Нова,2001.
4.https://hi-news.pp.ua/tehnka-tehnologyi/shema.html
5.https://ru.wikipedia.org/