Am weitesten verbreitet ist eine solche Maschine als Synchronmotor in der Industrie, wo elektrische Antriebe mit konstanten Drehzahlen arbeiten. Zum Beispiel Kompressoren mit leistungsstarken Motoren, Pumpenantriebe. Auch in vielen Haush altsgeräten ist ein Synchronmotor fester Bestandteil, zum Beispiel in Uhren.
Das Funktionsprinzip dieser Maschine ist ganz einfach. Die Wechselwirkung des durch Wechselstrom erzeugten rotierenden Magnetfelds des Ankers und der durch Gleichstrom erzeugten Magnetfelder an den Polen des Induktors liegt dem Funktionsprinzip eines solchen elektrischen Geräts als Synchronmotor zugrunde. Typischerweise befindet sich der Induktor auf dem Rotor und der Anker auf dem Stator. Leistungsstarke Motoren verwenden Elektromagnete als Pole. Aber es gibt auch einen Typ mit geringer Leistung - einen Permanentmagnet-Synchronmotor. Der Hauptunterschied zwischen Synchron- und Asynchronmaschinen besteht in der Konstruktion von Stator und Rotor.
Zum ÜbertaktenMotor bis zur Nenndrehzahl verwenden häufig den Asynchronbetrieb. In diesem Modus ist die Induktorwicklung kurzgeschlossen. Nachdem der Motor die Nenndrehzahl erreicht hat, speist der Gleichrichter die Induktivität mit Gleichstrom. Nur bei Nenndrehzahl kann der Synchronmotor selbstständig laufen.
Diese Engine hat viele Vorteile. Sie ist um eine Größenordnung komplizierter als eine Asynchronmaschine, dem stehen jedoch eine Reihe von Vorteilen gegenüber. Einer der Hauptvorteile ist die Fähigkeit, ohne den Verbrauch oder die Rückführung von Blindenergie zu arbeiten. In diesem Fall ist der Leistungsfaktor des Motors gleich Eins. Unter solchen Bedingungen wird der AC-Synchronmotor das Netz ausschließlich mit der aktiven Komponente belasten. Ein Nebeneffekt ist eine Verringerung der Abmessungen des Motors (bei einem Asynchronmotor wird die Statorwicklung sowohl für Wirk- als auch für Blindströme berechnet). Ein Synchronmotor kann jedoch auch durch Betrieb im übererregten Modus Blindleistung erzeugen.
Ein Synchronmotor ist wesentlich unempfindlicher gegenüber Überspannungen und Spannungsabfällen im Netz. Außerdem weisen solche elektrischen Maschinen eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Überlastungen auf. Durch Erhöhung der Erregerströme kann die Überlastfähigkeit des Motors erhöht werden. Der Vorteil beim Arbeiten mit einer Synchronmaschine ist auch eine konstante Nenndrehzahl bei jeder Belastung (außer Überlast).
Zweifellos hat eine solche Maschine wie ein Synchronmotor ihre Schwachstellen. Sie sind mit erhöhten Kosten und aufwendiger Bedienung verbunden. Das Hauptproblem ist der Vorgang der Erregung des Elektromotors und seine Einführung in den Gleichlauf. Gegenwärtig haben Thyristor-Erreger Verbreitung gefunden, die einen wesentlich höheren Wirkungsgrad als Elektromaschinen-Erreger haben. Ihre Kosten sind jedoch viel höher. Mit Hilfe eines Thyristorsch alters können viele Probleme gelöst werden: optimale Regelung der Erregerströme, Aufrechterh altung eines konstanten Werts des Kosinus Phi, Kontrolle der Spannung auf den Bussen, Regelung der Stator- und Rotorströme im Notbetrieb und bei Überlast.
