Ein elektrischer Synchronmotor ist ein Wechselstrommotor, bei dem im stationären Zustand [1] die Drehung der Welle mit der Frequenz des Versorgungsstroms synchronisiert ist; Die Rotationsperiode entspricht genau einer ganzzahligen Anzahl von Wechselstromzyklen .
Synchronmotoren enthalten mehrphasige Wechselstrom- Elektromagnete am Stator des Motors, die ein Magnetfeld erzeugen, das sich mit den Schwingungen des Leitungsstroms zeitlich dreht. Der Rotor mit Permanentmagneten oder Elektromagneten dreht sich mit dem Statorfeld mit der gleichen Geschwindigkeit und liefert dadurch das zweite synchronisierte rotierende Magnetfeld eines Wechselstrommotors . Ein Synchronmotor wird nur dann als doppelt gespeist betrachtet, wenn er mit unabhängig voneinander erregten mehrphasigen AC- Elektromagneten sowohl am Rotor als auch am Stator versorgt wird.
Der Synchronmotor und der Induktionsmotor sind die am häufigsten verwendeten Arten von Wechselstrommotoren. Der Unterschied zwischen den beiden Typen besteht darin, dass sich der Synchronmotor mit einer Rate dreht, die an die Netzfrequenz gekoppelt ist. Der Synchronmotor ist nicht auf die Strominduktion angewiesen, um das Magnetfeld des Rotors zu erzeugen. Im Gegensatz dazu erfordert der Induktionsmotor " Schlupf ", der Rotor muss sich etwas langsamer drehen als die Wechselstromwechsel, um Strom in der Rotorwicklung zu induzieren. Kleine Synchronmotoren sind in Zeitanwendungen , wie beispielsweise in synchronen Uhren, Zeitgeber in Geräten, Tonbandgeräten und Präzisionsservomechanismen verwendet , in dem der Motor mit einer genauen Geschwindigkeit arbeiten muß; Die Geschwindigkeitsgenauigkeit ist die der Netzfrequenz , die in großen Verbundnetzen sorgfältig kontrolliert wird.
Synchronmotoren sind in subfraktionellen selbsterregten Größen [2] bis zu industriellen Größen mit hoher Leistung erhältlich. [1] Im Bereich der fraktionalen Leistung werden die meisten Synchronmotoren eingesetzt, bei denen eine präzise konstante Drehzahl erforderlich ist. Diese Maschinen werden üblicherweise in analogen elektrischen Uhren, Zeitschaltuhren und anderen Geräten verwendet, bei denen die korrekte Zeit erforderlich ist. In industriellen Größen mit hoher Leistung bietet der Synchronmotor zwei wichtige Funktionen. Erstens ist es ein sehr effizientes Mittel, um Wechselstrom in Arbeit umzuwandeln. Zweitens kann es mit einem Leistungsfaktor von 1 oder 1 arbeiten und dadurch eine Leistungsfaktorkorrektur bereitstellen.
Ein Permanentmagnet-Synchronmotor (PMSM) verwendet Permanentmagneten, die in den Stahlrotor eingebettet sind, um ein konstantes Magnetfeld zu erzeugen. Der Stator trägt Wicklungen, die mit einer Wechselstromversorgung verbunden sind, um ein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen. Bei synchroner Geschwindigkeit rasten die Rotorpole mit dem rotierenden Magnetfeld zusammen. Permanentmagnet-Synchronmotoren ähneln bürstenlosen Gleichstrommotoren .
Aufgrund des konstanten Magnetfelds im Rotor können diese zum Starten keine Induktionswicklungen verwenden. Diese Motoren benötigen zum Starten eine Stromquelle mit variabler Frequenz.
Der Hauptunterschied zwischen einem Permanentmagnet-Synchronmotor und einem Asynchronmotor ist der Rotor. Einige Studien scheinen darauf hinzudeuten, dass NdFeB-Permanentmagnet-Synchronmotoren um etwa 2 Prozent effizienter sind als die asynchronen Motoren mit dem höchsten Wirkungsgrad (IE3), wobei dieselben Statorlamellen und ähnliche Drehzahlregler mit variabler Frequenz verwendet werden.
Permanentmagnetmotoren werden seit 2000 als getriebelose Aufzugsmotoren eingesetzt.
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