موتور سنکرون

AC به DC
ساخته شده در حدود سال "1909"میلادی
موتور سنکرون دسته‌ای از موتورهای الکتریکی برق متناوب(AC) هستند که روتور (قسمت دوار) در آن‌ها با سرعت ثابتی می‌چرخد. در واقع این سرعت ثابت همان سرعت میدان مغناطیسی دوار حاصل از نوسان برق متناوب در استاتور است.
موتورهای سنکرون دارای آهنرباهای الکتریکی (اغلب چند فازی) AC در استاتور(قسمت ثابت) خود هستند که به موجب آن یک میدان مغناطیسی در استاتور ایجاد می‌شود که تحت تاثیر نوسانات جریان متناوب در استاتور دوران میکند.
روتور به صورت یک آهنربای دائمی یا الکتریکی ، همراه با گردش میدان مغناطیسی استاتور و هم سرعت با آن و با سرعت ثابت به حرکت در میاید.
منظور از سرعت ثابت آن است که در صورت تغییر میزان بار مکانیکی روی شفت سرعت موتور تغییر نخواهد کرد و اگر بخواهیم سرعت موتور را تغییر دهیم می‌بایست فرکانس تغذیه آن را تغییر دهیم. روش دیگر برای تعیین سرعت چرخش روتور، تغییر تعداد قطب هاست. البته تعداد قطب‌ها جزو ویژگی‌های ذاتی موتور بوده و در زمان ساخت با توجه به نوع سیم پیچی استاتور مشخص می‌شود.
نوع خاصی از موتورها به نام موتور دالاندر وجود دارند که تعداد قطب‌های آن در حین استفاده، بین ۲ یا ۴ (تعداد قطب‌ها باید مضرب زوج باشد) قطب قابل تغییر است. سرعت در موتورهای دالاندر به نسبت ۱ به ۲ می‌باشد.
موتور سنکرون و موتور القایی از پراستفاده‌ترین موتورهای AC هستند. تفاوت بین آن‌ها این است که موتورهای سنکرون دقیقا با سرعت سنکرون (که تحت تاثیر فرکانس منبع تغذیه و تعداد قطب‌های استاتور است) میچرخد و دیگر این که موتورهای سنکرون برای ایجاد میدان مغناطیسی در روتور به جریان القایی تکیه ندارند . در مقابل موتورهای القایی برای ایجاد میدان مغناطیسی در روتور از جریان القایی استفاده می‌کنند که به همین علت همواره روتور با سرعتی کمتر از سرعت سنکرون ( سرعت دوران میدان مغناطیسی استاتور) میچرخد که به این تفاوت سرعت اصطلاحا لغزش(slip) میگویند.
موتورهای سنکرون در سایزهای کوچک و قدرت‌های کم اغلب در تجهیزاتی مورد استفاده قرار میگیرند که احتیاج به سرعتی ثابت ، دقیق و با نوسانات کم باشد. مثل ساعت‌ها و تایمرهای آنالوگ و دیگر وسایلی که در ان‌ها زمانبندی اهمیت دارد.
در موتورهای سنکرون سرعت از این رابطه بدست می‌آید: Ns=۱۲۰*f/p
که در این رابطه Ns سرعت سنکرون یا همان سرعت چرخش روتور بر حسب دور در دقیقه، f فرکانس تغذیه موتور بر حسب هرتز و p تعداد قطب‌های موتور است در موتورهای سنکرون سیم پیچی روتور با ولتاژ مستقیم تغذیه می‌شود.
انواع
بندانگشتی
بندانگشتی
سرعت سنکرون
سرعت سنکرون یک موتور سنکرون داده شده است:
در rpm, by:
و در rad·s −1 , by:
where:
is the بسامد جریان ذخیره AC در Hz,
is the number of poles per phase.
اگر is the number of pole pairs per phase (rarely called planes of commutation) بجای، ضرب ساده هر دو فرمول بر ۲.
نمونه
یک موتور سنکرون سه فاز، 12-pole (6-pole-pair) عملیاتی است در یک AC supply frequency of 50 Hz.
سرعت سنکرون:
ساختار
بندانگشتی
بندانگشتی
بندانگشتی
نحوه شروع به کار
تئوری
برای راه‌اندازی موتورهای سنکرون ابتدا توسط یک وسیله ثانویه مثل موتور دیزل روتور را چرخانده و به سرعت سنکرون می‌رسانند، (سرعت سنکرون با توجه به تعداد قطب‌ها و فرکانس تغذیه مشخص می‌شود) سپس تغذیه آن‌ها را وصل می‌کنند.
«در این حالت اگر شوک بار یا بار زیادی برای موتور ایجاد شود باعث ایستادن روتور شده و ممکن است موتور بسوزد»
عملی
معمولا در روتور موتورهای سنکرون علاوه بر آهن‌ربا حلقه‌های اتصال کوتاه نیز وجود دارد (مانند موتورهای روتور قفسی). این حلقه‌ها باعث می‌شود تا در لحظه راه‌اندازی سرعت روتور به سرعت سنکرون نزدیک شود و سپس به سرعت سنکرون برسد. این حلقه‌ها علاوه بر راه اندازی باعث مقاومت بیشتر موتور در برابر شوک بار و بار اضافی می‌شود.
موتور الکتریکی