Sinhroni motor s trajnim magnetom
V primerjavi s konvencionalnim navijalnim sinhronim motorjem sinhroni motor s trajnimi magneti nima vzbujalnega navitja in ga zamenja stalni magnet, statorske strukture obeh pa so v osnovi enake, tako da se lahko krtača, navijanje polja in zdrs hkrati izpuščena. Prstan močno poenostavi strukturo motorja, zaradi česar je enostavnejši in zanesljivejši.
Način delovanja se začne z načelom delovanja tradicionalnega električnega vzbujevalnega sinhronega motorja.
Sinhroni motorji so na voljo v obeh vrtečih se palicah in vrtečih se armaturnih izvedbah. Ker ima vrteči magnetni pole prednost majhne teže rotorja, preprost postopek izdelave in majhen tok skozi krtačo in drsni obroč, sinhroni motor velike in srednje močnosti večinoma uporablja vrtečo se magnetno vrsto polne konstrukcije.
Glede na obliko rotorja lahko vrsto magnetnega pola razdelimo na dva tipa: vrsto vidnega pola in skrito vrsto pola, kot je prikazano na naslednji sliki. Izrazite palice se pogosto uporabljajo v aplikacijah, kjer so potrebne majhne hitrosti.
(a) vrsta vidnega pola (b) skrita vrsta droga
Shematski prikaz sinhronskega motorja
Sinhroni motorji, tako kot drugi rotacijski stroji, so sestavljeni iz dveh delov, statorja in rotorja. Stator sinhronega stroja je v glavnem sestavljen iz podnožja, jedra in statorskega navitja.
Da bi zmanjšali histerezo in izgubo zaradi vrtinčnega toka, je statorsko jedro zloženo s tankimi listi iz silicijevega jekla, notranja površina jedra statorja pa je vgrajena s prostorsko simetričnim trifaznim navitjem.
Rotor je v glavnem sestavljen iz vrtljive gredi, drsnega obroča, jedra in navitja rotorja. Da bi zadostili zahtevam magnetne prepustnosti in mehanske trdnosti, je rotorsko jedro pogosto kovano iz legiranega jekla visoke trdnosti.
Ko sinhroni motor deluje, se v trifazno navitje statorja vnese trifazni simetrični tok in na vznemirljivo navitje rotorja se uporabi enosmerni tok.
Ko trifazni izmenični tok prehaja skozi statorsko trifazno simetrično navitje, se v zračni reži ustvari rotacijsko magnetno polje. To rotacijsko magnetno polje se pojavi in je popolnoma enako kot prejšnji asinhroni motor.
Ko se na navitje polja rotorja uporabi enosmerni tok, se ustvari statično magnetno polje konstantne polarnosti. Če je število magnetnih polnih parov magnetnega polja rotorja enako številu magnetnih polnih parov magnetnega polja statorja, se magnetno polje rotorja sinhrono obrne s statorskim rotacijskim magnetnim poljem zaradi vlečne sile magnetnega polja statorja magnetno polje, kar pomeni, da se rotor vrti s hitrostjo in smerjo, ki je enaka rotacijskemu magnetnemu polju, ki je sinhroni motor. Osnovno načelo delovanja.
Vrtljivo magnetno polje statorja ali smer vrtenja rotorja se določi s faznim zaporedjem trifaznega toka, ki teče v navitje statorja. Spreminjanje zaporedja faz spremeni smer vrtenja sinhronega motorja.
