Назначение, устройство и принцип действия синхронного электродвигателя

Синхронный двигатель не имеет принципиальных конструктивных отличий от синхронного генератора.

На роторе двигателя помещена обмотка возбуждения, подключаемая к источнику постоянного тока. Ток возбуждения создает магнитный поток полюсов. Вращающееся магнитное поле, возбуждаемое токами обмотки статора, увлекает за собой полюсы ротора. При этом ротор может вращаться только с синхронной частотой, т.е. с частотой, равной частоте вращения поля статора. Таким образом, частота вращения синхронного двигателя строго постоянна, если неизменна частота тока питающей сети.

Основное достоинство синхронных двигателей – возможность их работы с потреблением опережающего тока, т.е. двигатель может представлять собой емкостную нагрузку для сети. Такой двигатель повышает косинус ФИ, компенсируя реактивную мощность, потребляемую другими приемниками энергии.

Возбуждение синхронных двигателей осуществляется либо от возбудителей, либо от сети переменного тока через специальный преобразователь.

В настоящее время основное применение получил асинхронный пуск синхронного двигателя. Для этого в полюсных наконечниках ротора синхронного двигателя укладывается пусковая обмотка, выполненная в виде беличьего колеса. Обмотка статора двигателя включается в сеть, и пуск его производится так же, как пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. После того как двигатель разовьет частоту вращения, близкую к синхронной (примерно 95%), обмотка возбуждения включается в сеть постоянного тока и двигатель входит в синхронизм, т.е. частота вращения ротора увеличивается до синхронной. Синхронный двигатель менее чувствителен к колебаниям напряжения питающей сети, чем асинхронный, т.к. значение вращающего момента у него пропорционально напряжению в первой степени. ООн применяется на буровых установках в качестве приводного двигателя к буровым насосам.