Hvad er synkron rotation
Rotorhastigheden, hvormed den arbejder asynkron motor, afhænger af frekvensen af forsyningsspændingen, effekten af den aktuelle belastning på akslen og antallet af elektromagnetiske poler af den givne motor. Denne reelle hastighed (eller driftsfrekvens) er altid mindre end den såkaldte synkrone frekvens, som kun bestemmes af strømkildens parametre og antallet af poler i statorviklingen af denne asynkronmotor.
Derfor er motorens synkrone hastighed Jeg er Om rotationsfrekvensen af magnetfeltet i statorviklingen er ved den nominelle frekvens af forsyningsspændingen og afviger lidt fra driftsfrekvensen. Som følge heraf er antallet af omdrejninger pr. minut under belastning altid mindre end de såkaldte synkrone omdrejninger.
Figuren viser, hvordan frekvensen af synkron rotation for en induktionsmotor med et eller andet antal statorpoler afhænger af frekvensen af forsyningsspændingen: Jo højere frekvensen er, jo større er magnetfeltets rotationsvinkelhastighed. For eksempel i frekvensomformere ændring af frekvensen af forsyningsspændingen ændring af motorens synkrone frekvens. Dette ændrer også motorrotorens driftshastighed under belastning.
Typisk forsynes statorviklingen af en induktionsmotor med trefaset vekselstrøm, som skaber et roterende magnetfelt. Og jo flere polpar - jo lavere er frekvensen af synkron rotation - rotationsfrekvensen af statorens magnetfelt.
De fleste moderne asynkronmotorer har fra 1 til 3 par magnetiske poler, i sjældne tilfælde 4, fordi jo flere poler, jo lavere er effektiviteten af asynkronmotoren. Men med færre poler kan rotorhastigheden ændres meget, meget jævnt ved at ændre frekvensen af forsyningsspændingen.
Som nævnt ovenfor adskiller den faktiske driftsfrekvens for en induktionsmotor sig fra dens synkrone frekvens. Hvorfor sker det? Når rotoren roterer med en frekvens, der er lavere end synkron, så krydser rotortrådene statormagnetfeltet med en bestemt hastighed, og der induceres en EMF i dem. Denne EMF skaber strømme i de lukkede rotorledere, som et resultat af hvilke disse strømme interagerer med statorens roterende magnetfelt, og der opstår et drejningsmoment - rotoren trækkes af statorens magnetfelt.
Hvis drejningsmomentet har en tilstrækkelig værdi til at overvinde friktionskræfterne, så begynder rotoren at rotere, indtil det elektromagnetiske drejningsmoment er lig med det bremsemoment, der skabes af belastningen, friktionskræfter osv.
I dette tilfælde halter rotoren hele tiden efter statormagnetfeltet, driftsfrekvensen kan ikke nå den synkrone frekvens, for hvis dette sker, vil EMF ophøre med at blive induceret i rotortrådene, og drejningsmomentet vises simpelthen ikke. Som et resultat, for motortilstanden værdien "slip" (slip s, som regel er det 2-8%), i forbindelse med hvilken følgende ulighed i motoren også er sand:
Men hvis rotoren på den samme asynkronmotor roteres ved hjælp af et eksternt drev, for eksempel en forbrændingsmotor, til en sådan hastighed, at rotorens hastighed overstiger den synkrone frekvens, så er emk i rotortrådene og den aktive strøm i dem vil få en bestemt retning, og induktionsmotoren bliver generator.
Det samlede elektromagnetiske moment viser sig at være retarderet, slip s bliver negativ.Men for at generatortilstanden skal manifestere sig, er det nødvendigt at forsyne induktionsmotoren med reaktiv effekt, hvilket ville skabe et magnetfelt på statoren. På tidspunktet for start af en sådan maskine i generatortilstand kan den resterende induktion af rotoren og kondensatorerne, som er forbundet med de tre faser af statorviklingen, der forsyner den aktive belastning, være tilstrækkelig.