มอเตอร์ ซิงโครนัส

เนื่องจากมอเตอร์ซิงโครนัสกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัส คือเครื่องกลไฟฟ้าที่โครงสร้างเหมือนกัน ถ้าต่อไฟฟ้ากระแสสลับ 3 เฟสเข้าที่ขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัส จะเกิดสนามแม่เหล็กหมุนรอบๆสเตเตอร์ของมันความเร็วของสนามแม่เหล็กหมุนนั้นเท่ากับความเร็วซิงโครนัส สำหรับโรเตอร์จะเป็นขอลวดสนามแม่เหล็กเมื่อจ่ายไฟตรงให้ขดลวดสนามแม่เหล็กจะเกิดขั้วแม่เหล็กขึ้นที่โรเตอร์ ขั้วแม่เหล็กนี้จะหมุนไปด้วยความเร็วซิงโครนัส

1.สนามแม่เหล็กหมุน

สนามแม่เหล็กหมุนที่เกิดขึ้นบนสเตเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัส อธิบายได้ด้วยความสัมพันธ์ของกระแสที่ไหลเข้าขดลวดอาร์เมเจอร์ 3 เฟสที่วางบนสเตเตอร์ ลักษณะการวางขดลวดแต่ละเฟส เฟส a จะเป็นขดลวด an เฟส b จะเป็นขดลวด bn และเฟส c จะเป็นขดลวด cn วางเป็นมุมห่างกัน 120 องศาทางไฟฟ้า จะเห็นว่าจำนวนขั้วแม่เหล็กบนสเตเตอร์จะมี 2 ขั้วแม่เหล็กต่อเฟสคือ มอเตอร์ซิงโครนัส 6 ขั้วแม่เหล็ก

แสดงการวางขดลวด 3 เฟสบนสเตเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัส และต่อขดลวดแบบสตาร์โดยจุด abc ต่อกับแหล่งจ่ายไฟฟ้า 3 เฟส

2. การเริ่มเดินของมอเตอร์ซิงโครนัส

เมื่อสนามแม่เหล็กหมุนเกิดขึ้นกับสเตเตอร์ เมื่อจ่ายไฟสลับ 3 เฟสและความเร็วของสนามแม่เหล็กหมุนจะเท่ากับความเร็วซิงโครนัส โรเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัสจะถูกวางในสนามแม่เหล็กหมุน ดังนั้นเมื่อกระตุ้นกระแสที่ขดลวดสนามแม่เหล็กบนโรเตอร์ จะเกิดขั้วแม่เหล็กขึ้นรอบๆโรเตอร์ขั้วแม่เหล็กนี้จะดึงดูดกับวนามแม่เหล็กหมุนของเสเตอร์ ผลคือ จะเกิดทอร์กขึ้นที่โรเตอร์หมุนเกาะไปกับสนามแม่เหล็กหมุนด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วซิงโครนัสแต่มนทางปฎิบัติการเริ่มเดินของมอเตอร์ที่มีขนาดใหญ่จะต้องมีวิธีการเฉพาะ ซึ่งนิยมใช้มั 3 วิธีคือ

2.1 วิธีการเหนี่ยวนำ

การเริ่มเดินด้วยวิธีการเหนี่ยวนำ ( Induction strat ) ใช้หลักการของมอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟสโดยการฝังขดลวดแดมเปอร์ไว่บนผิงหน้าของขั้วแม่เหล็กบนโรเตอร์ทุกๆ ขั้ว เมื่อจ่ายไฟสลับ 3 เฟสเข้าไปที่สเตเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัสจะเกิดสนามแม่เหล็กหมุนสนามแม่เหล็กนี้จะทำให้เกิดการเหนี่ยวนำแรงเคลี่นไฟฟ้าขึ้ที่ขอลวดแดกมเปอร์ ทำให้เกิดขั้วแม่เหล็กขึ้นบริเวรผิวหน้าของโรเตอร์ โรเตอร์จะหมุนไปตามสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์

ขดลวดแดมเปอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัส

โรเตอร์ของมอเตอร์ซิงโครนัสมี 6

ขั้วแม่เหล็ก 1,200 rpm จะเห็นขดลวดที่หน้าขั้วแม่เหล็ก

2.2 วิธีใช้โรเตอร์แบบซิมเพลกซ์

คือวิธีการเพิ่มขดลวดที่โรเตอร์ หรือสิธีใช้โรเตอร์แบบซิมเพลกซ์ ( Simplex rotor ) โรเตอร์แบบซิมเพลกซ์จะมีขดลวดอีกชุดหนึ่งพันอยู่บนผิวหน้าของขั้วแม่เหล็กทดแทนของขดลวดแดมเปอร์ มีชื่อว่า เฟสวาวว์แดมเปอร์ ดังนั้นโรเตอร์แบบซิมเพลกซ์จึงใช้หลักการเดียวกันกับการเริ่มเดินของมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบโรเตอร์พันขดลวด

แสดงลักษณะภาพนอกของโรเตอร์แบบซิมเพลกซ์ที่มีสลิปลิง 5 อัน

มอเตอร์ซิงโครนัสที่เริ่มเดินด้วยโรเตอร์แบบซิมเพลกซ์นี้จะเกิดทอร์กตอนเริ่มหมุนสูงมากกว่า 3 เท่าของทอร์กเมื่อโหลดเต็มพิกัด บางครั้งจึงเรียกว่า มอเตอร์ซิงโครนัสที่มีทอร์กตอนเริ่มหมุนสูง ( High - start - torque synchronous motors )

2.3 วิธีขับด้วยต้นกำลัง

วิธีขับด้วยต้นกำลัง ( Prime mover ) ต่อกับเพลาของมอเตอร์ซิงโครนัส นิยมใช้มอเตอร์ไฟ้ากระแสตรงเป็นตัวขับโดยให้มอเตอร์ซิงโครนัสทำงานเป็นเครื่องกำหนิดไฟฟ้าซิงโครนัส เพิ่มความเร็วของตับขับเพื่อให้มอเตอร์ซิงโครนัสหมุนไปที่ความเร็สพิกัด