同步電動機通常采用的啟動方法有以下3種:
(1)均輔助電動機啟動法
?。?)變頻啟動法
(3)異步啟動法
同步電動機本身是沒有啟動轉矩的,因為同步電動機的電磁轉矩是由定子電流建立的旋轉磁場與轉子做場的相互作用而產(chǎn)生的,僅僅在兩者相對靜止時,才能得到平均電磁轉矩。如果將同步電動機勵磁,并直接將定子三相繞組與電網(wǎng)接通,這時,定子旋轉磁場與已被勵磁的靜止的轉子磁場間有相對運動所以就不能產(chǎn)生恒定方向的電磁轉矩,電動機就不能啟動。
電磁轉矩Tem傾向于拖動轉子逆時針方向旋轉:但由于機械慣性,轉子還未轉起來時,定子旋轉磁場已轉過來180°電角度,這時。電磁場轉矩Tem傾向于拖動轉子順時針方向旋轉矩,其平均值為零,故電動機不能啟動。為此。結果轉子承受了一個交變的脈振轉必須借助于其他方法使電動機啟動。
同步電動機的原理
同步電動機是屬于交流電機,定子繞組與異步電動機相同。它的轉子旋轉速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉磁場的速度是一樣的,所以稱為同步電動機。正由于這樣,同步電動機的電流在相位上是超前于電壓的,即同步電動機是一個容性負載。為此,在很多時候,同步電動機是用以改進供電系統(tǒng)的功率因素的。
同步電動機在結構上大致有兩種:
轉子用直流電進行勵磁。這種電動機的轉子如圖1所示,從圖中可看出來,它的轉子做成顯極式的,安裝在磁極鐵芯上面的磁場線圈是相互串聯(lián)的,接成具有交替相反的極性,并有兩根引線連接到裝在軸上的兩只滑環(huán)上面。磁場線圈是由一只小型直流發(fā)電機或蓄電池來激勵,在大多數(shù)同步電動機中,直流發(fā)電機是裝在電動機軸上的,用以供應轉子磁極線圈的勵磁電流。
由于這種同步電動機不能自動啟動,所以在轉子上還裝有鼠籠式繞組而作為電動機啟動之用。鼠籠繞組放在轉子的周圍,結構與異步電動機相似。
當在定子繞組通上三相交流電源時,電動機內就產(chǎn)生了一個旋轉磁場,鼠籠繞組切割磁力線而產(chǎn)生感應電流,從而使電動機旋轉起來。
轉子不勵磁的同步電動機能夠運用于單相電源上,也能運用于多相電源上。這種電動機中,有一種的定子繞組與分相電動機或多相電動機的定子相似,同時有一個鼠籠轉子,而轉子的表面切成平面,如圖2所示。所以是屬于顯極轉子,轉子磁極是由一種磁化鋼做成的,而且能夠經(jīng)常保持磁性。鼠籠繞組是用來產(chǎn)生啟動轉矩的,而當電動機旋轉到一定的轉速時,轉子顯極就跟住定子線圈的電流頻率而達到同步。顯極的極性是由定子感應出來的,因此它的數(shù)目應和定子上極數(shù)相等,當電動機轉到它應有的速度時,鼠籠繞組就失去了作用,維持旋轉是靠著轉子與磁極跟住定子磁極,使之同步。