Synchrone motoren
met externe bekrachtiging via roterende transfo
Motoren
Root server » TechTalk » Electriciteit » Motoren » Synchroon met roterende transfo
Een type motor die meer gebruikt wordt is de synchrone motor vanwege zijn hoog rendement. De bekrachtiging van de velmdwikkeling gebeurt nu met een roterende transfo.
-

-

Alle synchrone motoren hebben een hoog rendement. In tegenstelling met de asynchrone motor is er geen verlies door de slip. Het is dan ook normaal dat men dergelijke motoren gaat gebruiken op plaatsen waar een zeer hoog rendement nodig is.

De synchrone motoren met externe bekrachtiging hebben een veldwikkeling in de rotor en de spanning wordt aangevoerd door middel van sleepcontacten. De ringen moeten echter regelmatig onderhouden en desnoods vervangen worden, waardoor dergelijke motoren enkel gebruikt worden in grote installaties waar er een ploeg aanwezig is om het onderhoud uit te voeren.

Een andere mogelijkkheid is permanente magneten te gebruiken, maar de magneten gebruiken zeldzame aardmetalen (lanthanides) zoals neodymium en samarium. Deze metalen zijn duur omdat ze moeilijk te zuiveren zijn. Deze metalen hebben namelijk nagenoeg identieke scheikundige eigenschappen. De motoren met permanente magneten worden vaak in electrische auto's gebruikt, waar het rendement belangrijk is. Maar dergelijke motoren zullen altijd duur blijven en waarschijnlijkk zullen de prijzen van de grondstoffen nog verder stijgen als er meer electrische auto's geproduceerd worden.

Synchrone motor met roterende transfo

Om het vermogen over te brengen naar de rotor kan men een roterende transfo gebruiken. Dit blijkt de ideale oplossing te zijn voor electrische auto's. Men verliest wel een deel vermogen om de rotor te voeden, maar aan de andere kant heeft men niet de verliezen die veroorzaakt worden door het permanent magnetisch veld van de magneten, of door de vrijving van de sleepcontacten. Het magnetisch veld van de permanente magneten heeft de neiging de motor af te remmen als de motor geen vermogen moet leveren. Het is zelfs zo erg dat men heeft overwogen een koppeling in de synchrone motor met permanente magneten te plaatsen.

De synchromotor met roterende transfo lijkt op een normale synchrone motor, maar de sleepringen zijn vervangen door een roterende transfo. Men heeft reeds voldoende ervaring met dergelijke roterende transformatoren en men kan een hoog vermogen overbrengen op een kleine oppervlakte. De transfo remt de motor niet af.

De roterende transfo wordt gevoed met een wisselspanning met een hoge frekwentie (tot 200kHz). Hoe hoger de frekwentie, hoe kleiner men de transformator kan bouwen om een bepaald vermogen over te brengen. De wisselspanning moet natuurlijk opnieuw gelijkgericht en gefilterd worden vooraleer de rotorwikkeling gevoed kan worden.

Dit type motor heeft een hoog rendement bij alle vermogens en aan alle snelheden. Als een lager vermogen voldoende is (constante snelheid en lage belasting) dan kan met de voedingspanning van de rotor en van de stator verlagen.

All synchromotoren hebben een frekwentieregelaar nodig omdat ze moeilijk starten als ze direct gevoed worden met de netfrekwentie. Maar in electrische voertuigen is een frekwentieregelaar toch altijd nodig om een geleidelijke start mogelijk te maken. ten opzichte van een motor met permanente magneten moet men enkel een extra voeding voorzien voor de veldwikkeling. De spanning die nodig is hangt af van het koppel dat geleverd moet worden: als de motor in vrijloop werkt is een zeer lage bekrachtiging voldoende.

Rechts ziet men een uitsnede van de primaire kant van de roterende transfo (vast gedeelte) met de toevoerdraden naar de transfowikkeling. Het tweede beeld is de secundaire wikkeling (op de rotor) die het vermogen overbrengt naar de veldwikkeling. Er is een minimale luchtspleet en de vermogenoverdracht is zeer goed.

De synchrone motor met bekrachtiging door roterende transfo wordt ook externally excited synchronous motor (with rotary transformer) of externally excited synchronous machine genoemd.

PublicitÚs - Reklame

-