Senkron motorlar
Bir senkron mmotorda rotor yapısı, stator alanı ile senkreonize şekilde dönmek üzere kurgulanmıştır. Senkron motorun bir örneği, pozisyon kontrolunda yaygınlıkla kullanılan step motorlarıdır. Ancak güç kontrol devrelerindeki son gelişmeler, senkron motorlarının optimize edilerek, daha yüksek güç gerektiren fanlarda, vantilatörlerde, hatta off-road araçların akslarını tahrik etmek üzere de kullanımlarına imkan sağlamıştır.
Temelde iki senkron motor tipi vardır: kendinden ikazlı (endüksiyon motoru prensiplerine benzer şekilde) ve doğrudan tahrikle (her zaman olmasa da sabit magnetlerle).
Kendinden ikazlı senkron motorlar, aynı zamanda anahtarlı relüktans motorlar da denir, çentik ve dişler bulunduran çelik döküm rotorun belirgin kutupları vardır. Üzerindeki bu çentikler sayesinde rotor döner manyetik alana kilitlenir ve aynı hızda döner. Rotoru bir pozisyondan diğerine hareket ettirmek için, devre sıralı olarak bir sonraki stator sargısına gücü aktarmalıdır; step motoru andırır şekilde.
Kendinden ikazlı senkron motor, farklı isismler de alır. Yaygın olarak kullanılan isimler arasında fırçasız doğru akım motoru ve fırçasız sabit magnet motoru sayılabilir. Bu tasarım, sabit magnetler içeren rotor kullanır. Magnetler rotor yüzeyine monte edilmiş olabilir ya da rotor montajı içine yerleştirilir (bu durumda motora içten sabit magnetli motor ismi verilir).
Sabit magnetler bu tasarımda ön plana çıkar ve kaymayı önler. Stator sarımları üzerindeki sıralı güç anahtarlamasının zamanlamasını, tork dalgalanmasına engel olacak şekilde bir mikroişlemci kontrol eder. Bu senkron motorların çalışma prensibi aynıdır. Stator dişleri etrafındaki sarımlara güç uygulanır, bu da rotorla stator arasındaki hava boşluğunu geçen bir manyetik akı oluşmasına neden olur. Akı, hava boşluğuna dik akar. Eğer rotor kutbu, stator dişi ile düzgün şekilde hizalanmışsa bir tork oluşmaz. Rotor dişi, stator dişi ile aynı açıda ise , akının en azından bir kısmı boşluğu diş yüzeyine dik olmayan bir açıyla geçer. Sonuçta da rotorda bir tork oluşur. Dolayısıyla stator sarımları üzerindeki gücü doğru zamanda anahtarlamak saat yönünde ya da tersi yönünde bir harekete neden olacak akı oluşmasını sağlar.
Bir diğer senkron motor tipi anahtarlı relüktans motordur. Rotoru seri dişli çelik laminasyondan oluşur. Dişer sabit manyetik yapıdadır, çevresindeki alan ise üzerindeki yarıklar nedeniyle zayıf sabitliktedir. Dolayısıyla rotorda sarım bulunmasına ihtiyaç yoktur.
Endüksiyon motorlarından farklı olarak, bir rotor çubuğu yoktur ve rotorda tork oluşturan bir akım söz konusu değildir. Senkron motorlarda herhangi bir iletken olmaması, diğer iletken taşıyan rotor içeren motor tiplerine göre rotor kayıplarının çok daha düşük olmasını sağlar. Senkron motorda oluşan tork, stator elektromagnetlerindeki akımın derecesini ayarlayarak kontrol edilir. Hız da sargıdaki akım aracılığıyla torku değiştirerek kontrol edilir. Bilinen fırçalı dc motorlarındaki armatür akımı ile uygulanan hız kontroluna benzer bir teknik söz konusudur.
Bir senkron motor sarımlarına uygulanan akıma oranlı tork üretir. Üretilen tork, motor hızından etkilenmez. Bu şekliyle de ac endüksiyon motorlarından farklıdır. AC endüksiyon motorlarında, zayıf alanlarda yüksek dönüş hızlarında, motor dönüş hızı arttıkça rotor akımı, dönen alanın artan şekilde gerisinde kalır.
Ref: Leland E. Teschler
Adaptasyon: http://machinedesign.com/article/the-difference-between-asynchronous-and-synchronous-motors-0103