Definition: Den motor, der kører med synkron hastighed, er kendt som en synkronmotor. Den synkrone hastighed er den konstante hastighed, ved hvilken motoren genererer den elektromotoriske kraft. Synkronmotoren bruges til at omdanne den elektriske energi til mekanisk energi.

Synkronmotorens opbygning

Statoren og rotoren er de to hoveddele i en synkronmotor. Statoren bliver stationær, og den bærer motorens ankervikling. Ankerviklingen er den vigtigste vikling, på grund af hvilken EMF’en induceres i motoren. Rotatoren bærer feltviklingerne. Den vigtigste feltstrøm induceres i rotoren. Rotoren er konstrueret på to måder, nemlig som en salientpolrotor og en ikke-salientpolrotor.

Synkronmotoren anvender salientpolrotoren. Ordet salient betyder, at rotorens poler er fremskudt mod ankerviklingen. Synkronmotorens rotor er fremstillet med lamineringer af stål. Lamellerne reducerer det hvirvelstrømstab, der opstår på transformatorens vikling. Den fremspringende polrotor anvendes for det meste til konstruktion af motorer med middelhøj og lav hastighed. Til opnåelse af højhastighedsrotorerne anvendes cylindriske rotorer i motoren.

Synkronmotorens arbejde

Stator og rotor er de to hoveddele i synkronmotoren. Statoren er den stationære del, og rotoren er den roterende del af maskinen. Den trefasede vekselstrømsforsyning gives til motorens stator.

Statoren og rotoren er begge exciteret separat. Exciteringen er den proces, hvor der induceres et magnetfelt på motorens dele ved hjælp af en elektrisk strøm.

Når den trefasede forsyning gives til statoren, udvikles det roterende magnetfelt mellem stator- og rotorspalten. Feltet med bevægelige polariteter er kendt som det roterende magnetfelt. Det roterende magnetfelt udvikles kun i et flerfasesystem. På grund af det roterende magnetfelt udvikles der nord- og sydpoler på statoren.

Rotoren spændes af en jævnstrømsforsyning. Jævnstrømsforsyningen inducerer nord- og sydpolerne på rotoren. Da jævnstrømsforsyningen forbliver konstant, forbliver den inducerede flux på rotoren den samme. Fluxen har således en fast polaritet. Nordpolen udvikles i den ene ende af rotoren, og sydpolen udvikles i den anden ende.

Ved vekselstrømmen er sinusformet. Bølgens polaritet ændrer sig i hver halve cyklus, dvs. bølgen forbliver positiv i den første halve cyklus og bliver negativ i den anden halve cyklus. Den positive og negative halvcyklus af bølgen udvikler henholdsvis nord- og sydpolen på statoren.

Når rotoren og statoren begge har den samme pol på samme side, støder de hinanden fra sig. Hvis de har modsatte poler, tiltrækker de hinanden. Dette kan let forstås ved hjælp af nedenstående figur: Rotoren tiltrækkes mod statorens pol i den første halve cyklus af forsyningen og frastødes i den anden halve cyklus. Således bliver rotoren kun pulseret på ét sted. Dette er grunden til, at synkronmotoren ikke er selvstartende.

Den primære drivkraft anvendes til at dreje motoren. Primover’en roterer rotoren med sin synkrone hastighed. Den synkrone hastighed er maskinens konstante hastighed, hvis værdi afhænger af maskinens frekvens og polnumre.

Når rotoren begynder at rotere med sin synkrone hastighed, er prime mover’en frakoblet motoren. Og jævnstrømsforsyningen leveres til rotoren, på grund af hvilken nord- og sydpolen udvikler sig i deres ender

Nord- og sydpolerne i rotoren og statoren låser hinanden sammen. Således begynder rotoren at rotere med hastigheden af det roterende magnetfelt. Og motoren kører med en synkron hastighed. Motorens hastighed kan kun ændres ved at ændre frekvensen af forsyningen.

Hovedelementer i synkronmotor

• Synkronmotorens hastighed er uafhængig af belastningen, dvs. belastningens variation påvirker ikke motorens hastighed.
• Synkronmotoren er ikke selvstartende. Primotoren bruges til at dreje motoren ved dens synkrone hastighed.
• Synkronmotoren fungerer både for ledende og bagudrettet effektfaktor.

Synkronmotoren kan også startes ved hjælp af dæmperviklingerne.