ماشین های سنکرون سه فاز Three Phase Sychronous Machines
ماشین های سنکرون ماشین هایی هستند که با سرعت ثابتی با نام سرعت سنکرون می چرخند.این ماشینها جزو ماشین های جریان متناوب(AC) می باشند.در این ماشین ها بر خلاف ماشین های القایی(آسنکرون)،میدان گردان فاصله ی هوایی و روتور با یک سرعت که همان سرعت سنکرون است می چرخند.ماشین های سنکرون دو دسته می باشند:
1-ژنراتورهای سنکرون سه فاز
2-موتورهای سنکرون سه فاز
امروزه ژنراتور های سنکرون سه فاز ستون فقرات شبکه های برق را در جهان تشکیل می دهند و ژنراتورهای عظیم در نیرو گاه ها وظیفه ی تولید انرژی الکتریکی را به دوش می کشند.موتورهای سنکرون نیز در مواقعی به کار می روند که به سرعت ثابت نیاز باشد.یکی از ویژگی های خوب موتور های سنکرون این است که می تواند از شبکه توان راکتیو دریافت کند و یا به شبکه توان راکتیو تزریق کند.ماشین های سنکرون اعم از ژنراتور و موتور جزو ماشین های دو تحریکه محسوب می شوند،زیرا سیم پیچ آنها توسط منبع DC تغذیه گشته و از استاتور آن جریان AC می گذرد.باید دانست ساختمان ژنراتور و موتور سنکرون سه فاز شبیه یکدیگر است.شار شکاف هوایی در این ماشینها منتجه شارهای حاصله از جریان روتور و جریان استاتور می باشد.در ماشین های القایی تنها عامل تحریک کننده جریان استاتور می باشد زیرا جریان روتور بر اثر القا پدید می آید.لذا موتورهای القایی همواره در حالت پس فاز مورد بهره برداری قرار می گیرند،زیرا به جریان پس فاز راکتوری نیاز داریم تا شار در ماشین حاصل شود.اما در موتورهای سنکرون اگر مدار تحریک روتور تحریک لازم را فراهم سازد،استاتور جریان راکتیو نخواهد کشید و موتور در حالت ضریب توان واحد کار خواهد کرد.اگر جریان تحریک روتور کاهش می یابد،جریان راکتیو از شبکه به موتور سرازیر می شودتا به روتور جهت مغناطیس کننده گی ماشین کمک کند.در این صورت موتورسنکرون سه فاز در حالت پس فاز کار خواهد کرد.اگر جریان تحریک رتور زیاد شود(میدان رتور افزایش می یابد)در این صورت جریان راکتیو پیش فاز از شبکه کشیده می شود تا با میدان رتور مخالفت کند.
از گفتار بالا نتیجه می شود که با تغییر جریان تحریک(مدار رتور)که جریانی DC است،ضریب توان موتور سنکرون سه فازرا می توان کنترل نمود.باید دانست که در تمام مراحل موتور از شبکه توان اکتیو(P) می کشد اما توان راکتیو(Q) به نحوه ی تحریک بستگی دارد.اگر موتور بی بار باشد تغییر جریان تحریک باعث می شود که موتور گاهی به صورت مقاومت، گاهی به صورت سلف و گاهی به صورت خازن عمل کند.وتور سنکرون سه فاز را کندانسور سنکرون می نامند و در سیستماهی انتقال انرژی جهت تنظیم ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرد.در صنعت نیز گاهی برای بهبود ضریب توان به جای خازن از موتورهای سنکرون در حالت پیش فاز استفاده می شود.
ساختمان ماشین های سنکرون سه فاز
استاتور ماشین های سنکرون سه فاز(اعم از ژنراتور و موتور)دارای سیم پیچ سه فازی است که درون شیارهای استاتور جاسازی شده و در طول محیط آن پخش گردیده است.استاتور ماشین های سنکرون سه فاز شبیه ماشین های القایی سه فاز است.استاتور در ژنراتور بار را تغذیه می کند و در موتورسنکرون به شبکه وصل می شود تا جریان به درون موتور سرازیر شود.در هر دو حالت جریان استاتور یک جریان AC است.به سیم پیچی استاتور سیم پیچی آرمیچر نیز گفته می شود و این امر بر خلاف ماشین های DC است. زیرا در ماشینهای DC سیم پیچی آرمیچر بر روی روتور قرار دارد.سیم پیچی استاتور یا آرمیچر در ماشین های سنکرون طوری طراحی می شوند که جریان و ولتاژ زیادی را تحمل نمایند.
روتور ماشین های سنکرون حاوی سیم پیچی تحریک یا سیم پیچی میدان است و این سیم پیچی توسط جریان DC تحریک می شود.روتور این ماشین ها دو نوع است
1-رتور قطب برجسته:این روتورها بیشتر در ماشین هایی به کار می روند که سرعت سنکرون آنها کم است.
2-روتور استوانه ای یا غیر برجسته:این روتور ها بیشتر در ماشین هایی به کار می روند که سرعت سنکرون آنها زیاد است.
معمولا در نیرو گاه های بخاری(Steam Power Plant)از ژنراتور های با روتور استوانه ای(غیر برجسته)استفاده می شود.در نیرو گاه های دیگر که سرعت چرخش توربین متصل به محور ژنراتور کم است،از روتور های قطب برجسته استفاده می شود.
موفق باشید