Was ist Synchronrotation?

Die Rotorgeschwindigkeit, mit der es arbeitet Asynchronmotor, hängt von der Frequenz der Versorgungsspannung, der Leistung der Stromlast auf der Welle und der Anzahl der elektromagnetischen Pole des jeweiligen Motors ab. Diese tatsächliche Drehzahl (oder Betriebsfrequenz) ist immer kleiner als die sogenannte Synchronfrequenz, die nur durch die Parameter der Stromquelle und die Polzahl der Statorwicklung dieses Asynchronmotors bestimmt wird.

Daher ist die Synchrondrehzahl des MotorsIch bin unabhängig davon, ob die Rotationsfrequenz des Magnetfelds der Statorwicklung bei der Nennfrequenz der Versorgungsspannung liegt und geringfügig von der Betriebsfrequenz abweicht. Dadurch ist die Anzahl der Umdrehungen pro Minute unter Last immer geringer als die sogenannten Synchronumdrehungen.

Die Abbildung zeigt, wie die Frequenz der synchronen Drehung eines Induktionsmotors mit der einen oder anderen Anzahl von Statorpolen von der Frequenz der Versorgungsspannung abhängt: Je höher die Frequenz, desto höher ist die Winkelgeschwindigkeit des Magnetfelds. Zum Beispiel in Frequenzumrichter Ändern der Frequenz der Versorgungsspannung, Ändern der Synchronfrequenz des Motors. Dadurch ändert sich auch die Betriebsdrehzahl des Motorrotors unter Last.

Typischerweise wird die Statorwicklung eines Induktionsmotors mit dreiphasigem Wechselstrom versorgt, der ein rotierendes Magnetfeld erzeugt. Und je mehr Polpaare – desto niedriger ist die Frequenz der synchronen Rotation – die Rotationsfrequenz des Magnetfelds des Stators.

Die meisten modernen Asynchronmotoren haben 1 bis 3 Magnetpolpaare, in seltenen Fällen 4, denn je mehr Pole, desto geringer ist der Wirkungsgrad des Asynchronmotors. Bei weniger Polen kann die Rotorgeschwindigkeit jedoch sehr, sehr sanft geändert werden, indem die Frequenz der Versorgungsspannung geändert wird.

Wie oben erwähnt, weicht die tatsächliche Betriebsfrequenz eines Induktionsmotors von seiner Synchronfrequenz ab. Warum passiert es? Wenn sich der Rotor mit einer niedrigeren Frequenz als synchron dreht, kreuzen die Rotordrähte das Statormagnetfeld mit einer bestimmten Geschwindigkeit und in ihnen wird eine EMF induziert. Diese EMK erzeugt Ströme in den geschlossenen Rotorleitern, wodurch diese Ströme mit dem rotierenden Magnetfeld des Stators interagieren und ein Drehmoment entsteht – der Rotor wird vom Magnetfeld des Stators angezogen.

Wenn das Drehmoment ausreichend groß ist, um die Reibungskräfte zu überwinden, beginnt sich der Rotor zu drehen, bis das elektromagnetische Drehmoment dem Bremsmoment entspricht, das durch die Last, Reibungskräfte usw. erzeugt wird.

In diesem Fall bleibt der Rotor ständig hinter dem Statormagnetfeld zurück, die Betriebsfrequenz kann die Synchronfrequenz nicht erreichen, da in diesem Fall die EMF nicht mehr in den Rotordrähten induziert wird und das Drehmoment einfach nicht auftritt. Dadurch ergibt sich für den Motorbetrieb der Wert „Schlupf“ (Slip s, in der Regel sind es 2-8%), wobei auch folgende Ungleichung des Motors gilt:

Wenn jedoch der Rotor desselben Asynchronmotors mit Hilfe eines externen Antriebs, beispielsweise eines Verbrennungsmotors, auf eine solche Drehzahl gedreht wird, dass die Drehzahl des Rotors die Synchronfrequenz überschreitet, dann wird die EMK in den Rotordrähten und Der Wirkstrom in ihnen erhält eine bestimmte Richtung und wird zum Induktionsmotor Generator.

Das gesamte elektromagnetische Moment erweist sich als verzögert, der Schlupf s wird negativ. Damit sich jedoch der Generatormodus manifestiert, ist es notwendig, den Induktionsmotor mit Blindleistung zu versorgen, wodurch am Stator ein Magnetfeld erzeugt würde. Beim Starten einer solchen Maschine im Generatorbetrieb kann die Restinduktion des Rotors und der Kondensatoren, die an die drei Phasen der Statorwicklung angeschlossen sind, die die aktive Last versorgen, ausreichend sein.