Qu'est-ce que la rotation synchrone

La vitesse du rotor à laquelle il fonctionne moteur asynchrone, dépend de la fréquence de la tension d'alimentation, de la puissance de la charge actuelle sur l'arbre et du nombre de pôles électromagnétiques du moteur donné. Cette vitesse réelle (ou fréquence de fonctionnement) est toujours inférieure à la fréquence dite synchrone, qui n'est déterminée que par les paramètres de la source d'alimentation et le nombre de pôles de l'enroulement statorique de ce moteur asynchrone.

Par conséquent, la vitesse synchrone du moteurJe suis Si la fréquence de rotation du champ magnétique de l'enroulement du stator est à la fréquence nominale de la tension d'alimentation et diffère légèrement de la fréquence de fonctionnement. De ce fait, le nombre de tours par minute sous charge est toujours inférieur aux tours dits synchrones.

La figure montre comment la fréquence de rotation synchrone d'un moteur à induction avec l'un ou l'autre nombre de pôles du stator dépend de la fréquence de la tension d'alimentation : plus la fréquence est élevée, plus la vitesse angulaire de rotation du champ magnétique est élevée. Par exemple, dans variateurs de fréquence modification de la fréquence de la tension d'alimentation modification de la fréquence synchrone du moteur. Cela modifie également la vitesse de fonctionnement du rotor du moteur sous charge.

Typiquement, l'enroulement du stator d'un moteur à induction est alimenté en courant alternatif triphasé, ce qui crée un champ magnétique tournant. Et plus il y a de paires de pôles - plus la fréquence de rotation synchrone est basse - la fréquence de rotation du champ magnétique du stator.

La plupart des moteurs asynchrones modernes ont de 1 à 3 paires de pôles magnétiques, dans de rares cas 4, car plus il y a de pôles, plus le rendement du moteur asynchrone est faible. Cependant, avec moins de pôles, la vitesse du rotor peut être modifiée très, très facilement en modifiant la fréquence de la tension d'alimentation.

Comme indiqué ci-dessus, la fréquence de fonctionnement réelle d'un moteur à induction diffère de sa fréquence synchrone. Pourquoi ça se passe ? Lorsque le rotor tourne à une fréquence inférieure à synchrone, les fils du rotor traversent le champ magnétique du stator à une certaine vitesse et une FEM y est induite. Cette FEM crée des courants dans les conducteurs du rotor fermé, à la suite desquels ces courants interagissent avec le champ magnétique rotatif du stator et un couple se produit - le rotor est tiré par le champ magnétique du stator.

Si le couple a une valeur suffisante pour vaincre les forces de frottement, alors le rotor commence à tourner jusqu'à ce que le couple électromagnétique soit égal au couple de freinage créé par la charge, les forces de frottement, etc.

Dans ce cas, le rotor est toujours en retard sur le champ magnétique du stator, la fréquence de fonctionnement ne peut pas atteindre la fréquence synchrone, car si cela se produit, la FEM cessera d'être induite dans les fils du rotor et le couple n'apparaîtra tout simplement pas. Par conséquent, pour le mode moteur, la valeur "glissement" (glisser m, en règle générale, il est de 2 à 8%), à propos duquel l'inégalité suivante du moteur est également vraie:

Mais si le rotor du même moteur asynchrone tourne à l'aide d'un entraînement externe, par exemple un moteur à combustion interne, à une vitesse telle que la vitesse du rotor dépasse la fréquence synchrone, alors la force électromotrice dans les fils du rotor et le courant actif en eux acquerra une certaine direction et le moteur à induction deviendra Générateur.

Le moment électromagnétique total s'avère être retardé, le glissement s devient négatif, mais pour que le mode générateur se manifeste, il est nécessaire d'alimenter le moteur à induction en puissance réactive, ce qui créerait un champ magnétique sur le stator. Lors du démarrage d'une telle machine en mode générateur, l'induction résiduelle du rotor et des condensateurs qui sont connectés aux trois phases de l'enroulement statorique alimentant la charge active peut être suffisante.