Uma característica dos motores elétricos síncronos é que o fluxo magnético e o rotor têm a mesma velocidade de rotação. Por esta razão, o rotor de um motor elétrico não altera sua velocidade quando a carga aumenta. Há um enrolamento no rotor que cria um campo magnético.
Às vezes são usados ímãs permanentes poderosos. Normalmente, em máquinas síncronas, há tantos enrolamentos no rotor quanto no estator. Então acaba equalizando a velocidade de rotação do fluxo magnético e do rotor. A carga que está conectada ao motor não afeta em nada a velocidade.
Projeto de motor elétrico
O dispositivo de um motor síncrono consiste nos seguintes elementos:
- A parte fixa é o estator, no qual estão localizados os enrolamentos.
- Rotor móvel, às vezes chamado de indutor ou armadura.
- Capas frontal e traseira.
- Rolamentos montados em rotor.
Há espaço livre entre a armadura e o estator. Os enrolamentos são colocados nas ranhuras, eles são conectados emEstrela. Assim que a tensão é aplicada ao motor, a corrente começa a fluir através do enrolamento da armadura. Um campo magnético é formado ao redor do indutor. Mas o estator também é energizado. E é aí que entra o fluxo magnético. Esses campos são deslocados um do outro.
Como funciona um motor síncrono
Nas máquinas síncronas, os eletroímãs do estator são polos, pois operam em corrente contínua. No total, existem dois esquemas pelos quais os enrolamentos do estator são conectados:
- Salifole.
- Polo implícito.
Para reduzir a resistência magnética e otimizar as condições de passagem do campo, são utilizados núcleos de ferroímãs. Eles estão disponíveis tanto no estator quanto no rotor.
Eles são feitos de graus especiais de aço elétrico, que contém uma grande quantidade de um elemento como o silício. Com isso, é possível reduzir significativamente a corrente parasita, bem como aumentar a resistência elétrica do metal.
O funcionamento dos motores elétricos síncronos é baseado na interação dos pólos do estator e do rotor. Ao dar partida, ele acelera até a velocidade do fluxo. É nessas condições que o motor elétrico opera em modo síncrono.
Método de partida com motor elétrico auxiliar
Anteriormente, eram utilizados motores de partida especiais, que eram conectados ao motor por meio de dispositivos mecânicos (acionamento por correia, corrente, etc.). Durante a partida, o rotor começou a girar e, acelerando gradativamente,atingiu a velocidade síncrona. Depois disso, o próprio motor começou a funcionar. Este é exatamente o princípio de funcionamento de um motor síncrono, independente do projeto e do fabricante.
Um pré-requisito é que o motor de partida tenha uma potência de cerca de 15% daquela do motor acelerado. Essa potência é suficiente para dar partida em qualquer motor síncrono, mesmo que uma pequena carga esteja conectada a ele. Este método é bastante complicado e o custo de todo o equipamento aumenta bastante.
Método de lançamento moderno
Projetos modernos de motores síncronos não são equipados com tais circuitos de overclock. Um sistema de gatilho diferente está sendo usado. Aproximadamente desta forma a máquina síncrona é ligada:
- Com a ajuda de um reostato, os enrolamentos do rotor são fechados. Como resultado, a armadura fica em curto-circuito, como em motores de indução simples.
- O rotor também possui um enrolamento em gaiola de esquilo que é calmante e evita que a armadura balance durante a sincronização.
- Assim que a armadura atinge sua velocidade mínima de rotação, a corrente contínua é conectada aos seus enrolamentos.
- Se forem usados ímãs permanentes, motores de partida externos devem ser usados.
Existem motores elétricos síncronos criogênicos que usam um projeto do tipo reverso. Os enrolamentos de excitação são feitos demateriais supercondutores.
Vantagens das máquinas síncronas
Motores assíncronos e síncronos têm designs muito semelhantes, mas ainda existem diferenças. Neste último há uma clara vantagem em que a excitação ocorre a partir de uma fonte de corrente contínua. Neste caso, o motor pode operar com um fator de potência muito alto. Há também outros benefícios dos motores síncronos:
- Eles trabalham a uma taxa inflacionada. Isso permite reduzir o consumo de energia e também reduz significativamente as perdas de corrente. A eficiência de uma máquina síncrona será muito maior que a de um motor assíncrono com a mesma potência.
- O torque depende diretamente da tensão da rede. Mesmo que a tensão na rede diminua, a energia permanecerá.
Mas ainda assim, as máquinas assíncronas são usadas com muito mais frequência do que as síncronas. O fato é que possuem grande confiabilidade, design simples, não requerem manutenção adicional.
Desvantagens dos motores síncronos
Acontece que as máquinas síncronas têm muito mais desvantagens. Aqui estão apenas os principais:
- O circuito de um motor síncrono é bastante complexo, consiste em um grande número de elementos. É por isso que o custo do aparelho é muito alto.
- Certifique-se de usar uma fonte constante para alimentar o indutoratual. Isso complica muito toda a construção.
- O procedimento de partida de um motor elétrico é bastante complicado do que para máquinas assíncronas.
- É possível ajustar a velocidade do rotor somente usando conversores de frequência.
Em geral, as vantagens superam significativamente as desvantagens dos motores síncronos. Por esta razão, eles são muito usados onde é necessário realizar um processo de produção contínuo contínuo, onde não é necessário parar e iniciar o equipamento com frequência. Máquinas síncronas podem ser encontradas em moinhos, britadores, bombas, compressores. Eles raramente desligam, trabalham quase constantemente. Através do uso de tais motores, economias de energia significativas podem ser alcançadas.
