同期電動機の始動方法５種：具体的イメージで把握すれば合格点！

2023/11/11 2024/2/11 機械

同期電動機は、正確な速度で回転・動作する必要があるものに用いられ、大容量機で、始動中の主電動機負荷が軽い場合にのみ用いられます。過負荷で用いられるような負荷に同期発電機を用いてしまうと、同期外れが起きて、停止してしまいます。停止してしまうと、下記のような始動方法を用いていちいち再始動する必要があり、実用的ではありませんから。

１．自己始動法

回転子の表面に制動巻線を施して、かご型誘導電動機と同様に始動させる方式です。徐々に加速させ、回転子の速度が同期速度以上になったら、同期電動機の界磁巻線を励磁し、交流電源に接続します。誘導電動機と同様の始動方法となりますので、その辺りの知識を確認するには下記のリンクより、ご確認ください。

一般的には、滑りが1%以内の周波数になったら励磁します。加速によって、逆に界磁巻線には高電圧が誘起されてしまうので、抵抗を挿入し、励磁の際には回路を切り替えます。

２．始動電動機法

誘導電動機や直流電動機を始動電動機を、同期電動機に直結させて始動させる方法です。始動後は、始動電動機を同期電動機から切り離します。
誘導電動機よりも同期電動機の極数は２～４極程度少なく選定します。
まず、始動電動機を始動させ、この回転数が同期速度以上になったら、始動電動機への電源を開放し、同期電動機の回転子を励磁します。

３．同期始動法

同期発電機を始動電動機として用いる始動方法です。同期電動機と同期発電機を電気的に接続し、同期発電機の回転子を励磁し、徐々に加速させます。同期電動機が同期速度に近づいらたら、定格周波数電源を印加して始動します。

４．低周波始動法

始動用電源として、可変周波数電源を使用する始動方法です。低周波数（低回転）の方が、もちろん同期しやすいので、定格周波数の２５～３０％の周波数で同期化して、その後、定格周波数まで周波数を上昇させてから、主電源に同期投入します。
同期始動法と違いが分かりにくいですが、同期始動法は電気的に接続された同期発電機によって「最初から同期されている」点が、異なります。

５．サイリスタ始動法

停止中の同期電動機にあらかじめ、励磁を与えながら、位置検出器からの信号を得て、回転子の磁極位置に対応した０～定格迄の変化する交流を、商用周波数の交流電源からサイリスタ変換器によって作って印加し、徐々に加速します。
電動機の誘起電圧によって、サイリスタの転流を十分に行えるようになると、自己転流に移行して速度上昇します。