مقدمه:
موتور سنکرون ( Synchronous motor) دستهای از موتورهای الکتریکی برق متناوب(AC) هستند که روتور آنها با سرعتی ثابت میچرخد.منظور از سرعت ثابت آن است که در صورت تغییر میزان بار مکانیکی روی شفت،سرعت گردش موتور تغییر نخواهد کرد.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 خود هستند که به موجب آن یک میدان مغناطیسی در استاتور ایجاد میشود که تحت تأثیر 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.
اگر خواستیم سرعت موتور را تغییر دهیم یک روش،تغییر فرکانس منبع تغذیه است.روش دیگر،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 دقیقاً با سرعت سنکرون (که تحت تأثیر فرکانس منبع تغذیه و تعداد قطبهای استاتور است) می چرخد 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 اصطلاحاً 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/pکه 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 استاتور است.در موتورهای سنکرون سیم پیچی روتور با ولتاژ مستقیم تغذیه میشود.
مزایای موتور سنکرون:
۱- این موتور دارای ضریب قدرت مناسب و قابل تنظیم است.
٢- بازده عالی دارد.
٣- در مقابل نوسان ولتاژ حساسیت ندارد.
۴- امکان بکار بردن آن به طور مستقیم با ولتاژ زیاد وجود دارد.
۵- با تحریک مناسب هیچگونه قدرت راکتیو مصرف نمیکند و فقط قدرت اکتیو مناسب می گیرد.
۶- از این موتور میتوان به عنوان مولد قدرت راکتیو برای بالا بردن ضریب قدرت خط استفاده کرد.
معایب موتور سنکرون:
۱- یک وسیله راه اندازی اولیه که موتور کمکی و غیره می باشد احتیاج دارد.
٢- علاوه بر جریان متناوب برای سیم پیچ استاتور ، جریان دائم برای قطبهای آن هم مورد احتیاج است در نتیجه قیمت ماشین را نسبت به مشابه خود بالا میبرد.
٣- سرعت آن ثابت است در نتیجه قابل تنظیم است.
۴- نداشتن تحمل اضافه بار ( در صورتیکه خیلی زیادتر از حد مجاز به آن بار دهند میایستد و دوباره بایستی آنرا راه اندازی کرد.)