المحركات المتزامنة

المحرك المتزامن هو المحرك الذي يدور فيه الدوار عادة بنفس سرعة المجال الدوار في الآلة. يشبه الجزء الثابت الجزء الثابت في الآلة الحثية التي تتكون من إطار أسطواني من الحديد مع لفات، عادة ما تكون ثلاثية الطور، تقع في فتحات حول المحيط الداخلي. الفرق هو في الدوار، الذي يحتوي عادة على لف معزول متصل من خلال حلقات الانزلاق أو وسائل أخرى بمصدر تيار مستمر (يرىشكل).

يمكن فهم مبدأ تشغيل المحرك المتزامن من خلال النظر إلى لفائف الجزء الثابت المتصلة بمصدر تيار متناوب ثلاثي الطور. يتمثل تأثير تيار الجزء الثابت في إنشاء مجال مغناطيسي يدور بسرعة 120 درجة.f/pدورة في الدقيقة لترددfهرتز و لpالأقطاب. تيار مستمر فيp- سوف ينتج أيضًا مجال مغناطيسي يدور بسرعة الدوار. إذا تم جعل سرعة الدوار مساوية لسرعة مجال الجزء الثابت ولم يكن هناك عزم تحميل، فإن هذين المجالين المغناطيسيين يميلان إلى المحاذاة مع بعضهما البعض. مع تطبيق الحمل الميكانيكي، ينزلق الدوار للخلف بعدد من الدرجات فيما يتعلق بالمجال الدوار للجزء الثابت، مما يؤدي إلى تطوير عزم الدوران والاستمرار في الانجراف حول هذا المجال الدوار. تزداد الزاوية بين المجالات مع زيادة عزم الحمل. يتم تحقيق أقصى عزم دوران متاح عندما تكون الزاوية التي يتخلف بها مجال الدوار عن مجال الجزء الثابت 90 درجة. سيؤدي تطبيق المزيد من عزم الحمل إلى توقف المحرك.

من بين مزايا المحرك المتزامن أنه يمكن توليد المجال المغناطيسي للآلة بواسطة التيار المستمر في لفات المجال، بحيث تحتاج لفائف الجزء الثابت إلى توفير مكون طاقة فقط من التيار في الطور مع جهد الجزء الثابت المطبق - أي أن المحرك يمكنه العمل عند عامل قدرة واحد. تقلل هذه الحالة من الخسائر والتسخين في لفائف الجزء الثابت.

إن المحرك المتزامن الذي يحتوي على لفافة مجال تحمل تيارًا مستمرًا فقط لن يكون قادرًا على البدء تلقائيًا. فعند أي سرعة بخلاف السرعة المتزامنة، سوف يتعرض دواره لعزم دوران متذبذب بقيمة متوسطة صفرية حيث يمر المجال المغناطيسي الدوار مرارًا وتكرارًا عبر الدوار الذي يتحرك ببطء. وعادةً ما يتم إضافة لفافة قصيرة الدائرة تشبه لفافة آلة الحث إلى الدوار لتوفير عزم الدوران عند البدء. يتم تشغيل المحرك، إما بجهد ثابت كامل أو مخفض، ويتم رفعه إلى حوالي 95 بالمائة من السرعة المتزامنة، وعادةً ما يتم توصيل لفافة المجال لحمايتها من الجهد المستحث الزائد. ثم يتم تطبيق تيار المجال ويتم سحب الدوار إلى التزامن مع المجال الدوار.