Motorul Sincron

Maşini de tip sincron – maşina sincronă

Conform definiţiei, caracteristicile constructive şi funcţionale ale convertoarelor de tip sincron sunt:

- existenţa în întrefier a unui singur câmp magnetic învârtitor, produs de surse ale câmpului magnetic dispuse pe una din armături;

- viteza unghiulară de rotaţie este totdeauna egală, în modul, cu viteza unghiulară sincronă a câmpului magnetic învârtitor faţă de propria armătură:

Deoarece câmpurile magnetice învârtitoare sunt produse de înfăşurări parcurse de curenţi alternativi, un convertor sincron va avea următoarea structură constructivă: două armături magnetice separate printr-un spaţiu de aer numit întrefier:

- pe una din armături este dispusă o înfăşurare alimentată în curent alternativ, care determină câmpul magnetic învârtitor;

- cealaltă armătură poartă o înfăşurare alimentată în curent continuu, sau un sistem de magneţi permanenţi, sau nu poartă nici o înfăşurare.

Înfăşurarea de curent alternativ este o înfăşurare repartizată. În construcţia clasică această înfăşurare este dispusă, în crestături, pe stator – figurile 1. a, b şi d, iar în construcţia inversată este dispusă, în crestături, pe rotor – vezi figurile 1. c, e, f.

Înfăşurarea de curent continuu:

- poate fi o înfăşurare repartizată dispusă în crestături – construcţie cu poli înecaţi – vezi figura 1. a;

- poate fi o înfăşurare concentrată dispusă pe suporţi magnetici – construcţie cu poli aparenţi – vezi figurile 1.b şi c;

- poate să lipsească sau să existe, dar să nu fie alimentată; în acest caz armătura trebuie să se execute cu poli aparenţi pentru a determina un întrefier variabil – vezi figura 1.d.

În cazul folosirii magneţilor permanenţi se obţin, totdeauna construcţii cu poli aparenţi – figurile 1.e şi 1.f, unde magneţii sunt dispuşi pe stator:

Armătura inductorului maşinii este formată dintr-o succesiune de poli “N” şi “S”, realizaţi din electromagneţi excitaţi în c.c. sau prin magneţi permanenţi. În general, inductorul este rotor şi numai la maşini mici, din motive de spaţiu, poate fi stator, maşina fiind considerată în acest caz de conducţie inversă.

Inductorul poate fi cu poli aparenţi şi bobine concentrate aşezate pe aceştia sau cu poli plini, când înfăşurarea de excitaţie este repartizată în crestături. Înfăşurarea de excitaţii are capetele legate la două inele de pe arbore pe care calcă periile care fac legătura cu sursa exterioară de c.c. Motoarele sincrone mai au armătura inductoare o înfăşurare de tip colivie, numită “înfăşurare de amortizare” , utilizată la pornirea motoarelor. Circuitul magnetic al inductorului se poate realiza şi din piese masive de oţel, deoarece fluxul fiind produs de c.c. nu variază în timp şi nu produc pierderi.

Armătura indusului este formată din pachete de tole şi în crestăturile ei se gaseşte o înfăşurare trifazică conectată în stea. Gama largă de puteri, ca şi locul de utilizare, a condus la numeroase forme constructive al căror elemente, în afara celor precizate mai sus, pot diferi de la un tip la altul.

Astfel elementele specifice ale motorului sincron sunt:

- circuitul magnetic statoric;

- carcasa;

- înfăşurarea indusă;

- scuturile;

- plăcile de strângerea pachetelor de tole stator;

- butucul armăturii rotorice;

- poli inductori;

- înfăşurarea excitaţiei;

- excitatoarele;