Definizione: Il motore che funziona a velocità sincrona è conosciuto come motore sincrono. La velocità sincrona è la velocità costante alla quale il motore genera la forza elettromotrice. Il motore sincrono è usato per convertire l’energia elettrica in energia meccanica.

Costruzione del motore sincrono

Lo statore e il rotore sono le due parti principali del motore sincrono. Lo statore diventa stazionario e porta l’avvolgimento di armatura del motore. L’avvolgimento d’indotto è l’avvolgimento principale a causa del quale il campo elettromagnetico induce nel motore. Il rotatore porta gli avvolgimenti di campo. Il flusso di campo principale induce nel rotore. Il rotore è progettato in due modi, cioè il rotore a poli salienti e il rotore a poli non salienti.

Il motore sincrono usa il rotore a poli salienti. La parola saliente indica i poli del rotore proiettati verso gli avvolgimenti dell’indotto. Il rotore del motore sincrono è fatto con le laminazioni dell’acciaio. Le laminazioni riducono la perdita di corrente parassita che si verifica sull’avvolgimento del trasformatore. Il rotore a poli salienti è usato principalmente per progettare il motore a media e bassa velocità. Per ottenere l’alta velocità il rotore cilindrico è usato nel motore.

Funzionamento del motore sincrono

Lo statore e il rotore sono le due parti principali del motore sincrono. Lo statore è la parte stazionaria e il rotore è la parte rotante della macchina. L’alimentazione AC trifase è data allo statore del motore.

Lo statore e il rotore sono entrambi eccitati separatamente. L’eccitazione è il processo di indurre il campo magnetico sulle parti del motore con l’aiuto di una corrente elettrica.

Quando l’alimentazione trifase viene data allo statore, il campo magnetico rotante si sviluppa tra lo statore e il rotore. Il campo con polarità mobili è conosciuto come campo magnetico rotante. Il campo magnetico rotante si sviluppa solo nel sistema polifase. A causa del campo magnetico rotante, i poli nord e sud si sviluppano sullo statore.

Il rotore è eccitato dall’alimentazione DC. L’alimentazione DC induce i poli nord e sud sul rotore. Poiché l’alimentazione DC rimane costante, il flusso indotto sul rotore rimane lo stesso. Così, il flusso ha una polarità fissa. Il polo nord si sviluppa su un’estremità del rotore, e il polo sud si sviluppa su un’altra estremità.

La corrente alternata è sinusoidale. La polarità dell’onda cambia in ogni mezzo ciclo, cioè l’onda rimane positiva nel primo mezzo ciclo e diventa negativa nel secondo mezzo ciclo. Il mezzo ciclo positivo e negativo dell’onda sviluppa rispettivamente i poli nord e sud sullo statore.

Quando il rotore e lo statore hanno entrambi lo stesso polo sullo stesso lato, si respingono a vicenda. Se hanno poli opposti, si attraggono. Questo può essere facilmente compreso con l’aiuto della figura mostrata qui sotto: Il rotore attrae verso il polo dello statore per il primo mezzo ciclo di alimentazione e si respinge per il secondo mezzo ciclo. Così il rotore viene pulsato solo in un punto. Questo è il motivo per cui il motore sincrono non è auto-avviante.

Il motore principale è usato per ruotare il motore. Il motore principale fa ruotare il rotore alla sua velocità sincrona. La velocità sincrona è la velocità costante della macchina il cui valore dipende dalla frequenza e dal numero di poli della macchina.

Quando il rotore inizia a ruotare alla sua velocità sincrona, il motore principale viene scollegato dal motore. E l’alimentazione DC è fornita al rotore a causa della quale il polo nord e il polo sud si sviluppano alle loro estremità

I poli nord e sud del rotore e dello statore si bloccano a vicenda. Così, il rotore inizia a ruotare alla velocità del campo magnetico rotante. E il motore funziona a una velocità sincrona. La velocità del motore può essere cambiata solo cambiando la frequenza dell’alimentazione.

Caratteristiche principali del motore sincrono

• La velocità del motore sincrono è indipendente dal carico, cioè, la variazione del carico non influenza la velocità del motore.
• Il motore sincrono non è autoavviante. Il motore principale viene utilizzato per ruotare il motore alla sua velocità sincrona.
• Il motore sincrono funziona sia per il fattore di potenza principale che per quello ritardatario.

Il motore sincrono può essere avviato anche con l’aiuto degli avvolgimenti smorzatori.