동기 모터

동기 모터는 회전자가 일반적으로 기계의 회전 자기장과 동일한 속도로 회전하는 모터입니다. 고정자는 일반적으로 3상인 권선이 내부 주변 슬롯에 위치한 원통형 철 프레임으로 구성된 유도 기계의 고정자와 유사합니다. 차이점은 회전자에 있으며, 일반적으로 슬립 링이나 다른 수단을 통해 직류 전원에 연결된 절연 권선이 포함됩니다(보다수치).

동기 모터의 작동 원리는 3상 교류 전원에 연결된 고정자 권선을 고려하면 이해할 수 있습니다. 고정자 전류의 효과는 120°로 회전하는 자기장을 설정하는 것입니다.f/p분당 회전수에 대한 주파수f헤르츠와p극. 직류 전류p-회전자에 있는 극 필드 권선은 또한 회전자 속도로 회전하는 자기장을 생성합니다. 회전자 속도가 고정자 필드의 속도와 같아지고 부하 토크가 없는 경우, 이 두 자기장은 서로 정렬되는 경향이 있습니다. 기계적 부하가 가해지면 회전자는 고정자의 회전 필드에 대해 몇 도 뒤로 미끄러져 토크를 발생시키고 이 회전 필드에 의해 계속 끌립니다. 필드 사이의 각도는 부하 토크가 증가함에 따라 증가합니다. 사용 가능한 최대 토크는 회전자 필드가 고정자 필드보다 뒤떨어지는 각도가 90도일 때 달성됩니다. 더 많은 부하 토크를 적용하면 모터가 정지합니다.

동기 모터의 한 가지 장점은 기계의 자기장이 계자 권선의 직류에 의해 생성될 수 있으므로 고정자 권선은 인가된 고정자 전압과 위상이 같은 전류의 전력 성분만 제공하면 된다는 것입니다. 즉, 모터는 단위 역률로 작동할 수 있습니다. 이 조건은 고정자 권선의 손실과 가열을 최소화합니다.

직류를 전달하는 계자 권선만 있는 동기 모터는 자체 시동이 불가능합니다. 동기 속도가 아닌 다른 속도에서 회전자는 회전 자기장이 느리게 움직이는 회전자를 반복적으로 통과함에 따라 평균 값 0의 진동 토크를 경험하게 됩니다. 일반적으로 유도기와 유사한 단락 권선이 회전자에 추가되어 시동 토크를 제공합니다. 모터는 전체 또는 감소된 스테이터 전압으로 시동되고 동기 속도의 약 95%까지 올라가며, 일반적으로 계자 권선이 단락되어 과도한 유도 전압으로부터 보호됩니다. 그런 다음 계자 전류가 적용되고 회전자는 회전하는 계자와 동기화됩니다.