Pag.73

6.13. Motorul sincron cu magneţi permanenţi.FIŞĂ DE DOCUMENTARE

         Maşina sincronă se aseamănă foarte mult cu maşina de curent continuu: deosebirea dintre cele două maşini este aceea că una dintre cele două înfăşurări este de tip trifazat (repartizată în crestături). De obicei, această înfăşurare este plasată pe stator, iar pe rotor sunt plasate înfăşurări de curent continuu (concentrate – la maşina cu poli aparenţi sau repartizate – la maşina cu poli înnecaţi).

            Maşină sincronă cu poli înecaţi (secţiune)              Maşină sincronă cu 4 poli aparenţi (secţiune)

Maşină sincronă cu doi poli aparenţi

         Ambele înfăşurări sunt parcurse de curent: dacă pentru cea statorică nu sunt probleme deosebite, pentru cea rotorică apar probleme legate de faptul că rotorul este în mişcare de rotaţie iar contactul cu circuitul exterior se asigură mai dificil, printr-un sistem perii – inele colectoare.

        

         Rotorul, alimentat în curent continuu, printr-un sistem de contacte glisante, creează un câmp magnetic rotoric care „urmăreşte” câmpul învârtitor statoric cu un defazaj unghiular – numit unghi intern, notat cu θ – proporţional cu sarcina mecanică la arbore (cu cât sarcina meste mai mare, cu atât unghiul intern este mai mare).

         Motorul sincron nu poate fi pornit direct prin cuplare la reţeaua de 50Hz, deoarece, pentru funcţionarea maşinii, rotorul trebuie să aibă aceeaşi viteză unghiulară ca şi câmpul învârtitor statoric. Pentru pornire se poate utiliza fie un convertizor de frevenţă (cu ajutorul căruia frecvenţa să fie crescută progresiv de la zero) fie metoda pornirii „în asincron” care impune unele mici modificări constructive în rotor (o colivie de pornire, din bare scurtcircuitate la capete).

         Utilizarea maşinilor sincrone este foarte avantajoasă pentru că ele pot funcţiona într-un regim special – numit regim supraexcitat – în care nu consumă putere reactivă din reţeaua de curent alternativ, ci debitează putere reactivă în reţea, contribuind astefel la îmbunătăţirea factorului de putere.

        

         Sistemul contactelor alunecătoare dintre perii şi inelele colectoare, întâlnit la maşina sincronă clasică, are fiabilitate scăzută şi, în cazul maşinilor de putere mică şi medie, se recurge la utilizarea magneţilor permanenţi. Astfel, câmpul magnetic rotoric, în loc să fie produs cu electromagneţi de curent continuu, este produs cu magneţi permanenţi fixaţi pe rotor: soluţia permite renunţarea la sistemul perii – inele colectoare deoarece, magneţii permanenţi au câmpul lor magnetic propriu, fără să fie nevoie de curent continuu pentru a-l produce. Motoarele sincrone de acest tip se numesc motoare sicrone fără perii. 

        

            Asemănător motorului de curent continuu fără perii, pe rotorul unui motor sincron cu magneţi permanenţi sunt plasaţi magneţi din aliaje feromgnetice cu câmp prpriu suficient de puternic (aliaje numite pământuri rare, deoarece conţin metale mai puţin răspândite în scoarţa terestră).