Propriétés électromécaniques des moteurs synchrones
Les moteurs synchrones dans les entreprises industrielles sont utilisés pour entraîner les scieries, les compresseurs et les ventilateurs, etc., les moteurs de faible puissance sont utilisés dans les systèmes d'automatisation lorsqu'une vitesse strictement constante est requise. Les caractéristiques mécaniques du moteur synchrone sont absolument rigides.
Le couple d'un moteur synchrone dépend de l'angle 0 entre les axes des pôles du rotor et le champ du stator et s'exprime par la formule
où Mm est la valeur maximale du couple.
Dépendance M = f (θ) Appelée la caractéristique angulaire d'une machine synchrone (Fig. 1). Le fonctionnement du moteur est stable dans la section initiale de la caractéristique angulaire ; fonctionne généralement à θ pas plus de 30 - 35 °. Lorsque la stabilité augmente, elle diminue au point limite B de la caractéristique (θ = 90О) le fonctionnement stable devient impossible ; le moment correspondant à la limite de stabilité est appelé moment maximal (de renversement).
Riz. 1. Caractéristique angulaire d'un moteur synchrone
Si le moteur synchrone est chargé au-dessus de Mm, le rotor du moteur tombera hors de synchronisme et s'arrêtera, ce qui est un mode d'urgence pour la machine. Le couple nominal du moteur est 2 à 3 fois inférieur à celui du renversement. Le couple moteur est proportionnel à la tension. Les moteurs synchrones sont plus sensibles aux fluctuations de tension que les moteurs à induction.
Les propriétés de démarrage d'un moteur synchrone sont caractérisées non seulement par l'ensemble du couple de démarrage, mais également par l'amplitude du couple d'entrée Mvx développé par le moteur à un glissement de 5% à partir de l'inclusion de courant continu dans l'enroulement d'excitation du moteur. Le multiple de couple de démarrage est de 0,8 à 1,25 et le couple d'entrée est proche du couple de démarrage d'un moteur synchrone.
Relatif la complexité du démarrage des moteurs synchrones et un prix relativement élevé équipement de contrôle automatique limiter leur utilisation dans l'industrie.
Si la machine synchrone fonctionne au ralenti (angle θ = 0), alors les vecteurs de la tension du réseau U et de la FEM E0 dans l'enroulement d'induit sont égaux et opposés en phase. En augmentant le courant dans l'enroulement inducteur polaire, une surexcitation peut être créée dans la machine. Dans ce cas, la FEM E0 dépasse la tension secteur U, un courant apparaît dans l'enroulement d'induit
où E est la FEM résultante ; xc est la résistance inductive du bobinage d'induit (la résistance active du bobinage est généralement négligée dans une évaluation qualitative du mode de fonctionnement de la machine).
Courant d'induit ILegs l'EMF E résultant d'un angle de 90 °, et par rapport au vecteur de tension du réseau, il mène à 90 ° (le même que lorsque les condensateurs sont connectés au réseau). La machine fonctionne avec une surexcitation, peut être utilisée pour compensation de puissance réactive, une telle machine est appelée compensateur synchrone.