AC-moottorit

Synkronimoottorit pyörivät tarkasti syöttövirran taajuuden tahdissa. Tämä tarkoittaa, että niiden roottorin pyörimisnopeus (RPM) on suoraan verrannollinen verkon taajuuteen ja pysyy muuttumattomana kuormituksesta riippumatta. Synkronimoottoreita käytetään sovelluksissa, joissa tarvitaan vakionopeutta ja ne voivat toimia sekä moottoreina että generaattoreina.

Asynkronimoottorit (oikosulkumoottori tai induktiomoottori) pyörivät nopeudella, joka on hieman eri kuin syöttövirran taajuuden mukainen nopeus. Niiden nopeus vaihtelee kuormituksen mukaan. Tämä johtuu niiden toimintaperiaatteesta, jossa roottorille indusoituu virta staattorin luoman magneettikentän kautta. Oikosulkumoottorit ovat yleisimmin käytettyjä AC-moottoreita, koska ne ovat yksinkertaisia, luotettavia ja edullisia valmistaa.

Nopeuden säätely voidaan toteuttaa useilla eri menetelmillä, riippuen moottorin tyypistä ja sovelluksen vaatimuksista. Tässä muutama yleisimmin käytetty menetelmä:

• Taajuusmuuttajan avulla vaihtovirran taajuutta syöttövirrassa voidaan muuttaa, mikä puolestaan mahdollistaa moottorin nopeuden säätelyn. Taajuusmuuttajat ovat erittäin tehokkaita ja tarjoavat tarkan nopeudensäädön sekä synkroni- että asynkronimoottoreille.
• Induktiomoottorien tapauksessa nopeutta voidaan säätää liukurengasroottorin ja ulkoisten vastusten avulla. Muuttamalla roottorin kiertokenttään kytkettyjen vastusten arvoa voidaan moottorin liukumaa ja siten sen nopeutta säätää.
• Joissakin AC-moottoreissa, erityisesti synkronimoottoreissa, nopeutta voidaan säätää muuttamalla moottorin napaisuutta. Tämä menetelmä ei ole kuitenkaan yhtä yleinen tai joustava kuin taajuusmuuttajan käyttö.
• Nopeutta voidaan säätää myös muuttamalla sen staattorin käämeihin syötettävän jännitteen suuruutta, mutta tämä menetelmä voi vaikuttaa moottorin vääntömomenttiin ja tehokkuuteen. Tämä menetelmä on yleisempi pienitehoisissa sovelluksissa.

Moottorin tehokkuuteen vaikuttavat rakenteelliset seikat, kuten materiaalien laatu, roottorin ja staattorin optimoitu suunnittelu sekä ilmavälin minimointi. Tehokkuuteen vaikuttavat myös sähköiset tekijät, kuten jännitteen ja taajuuden vastaavuus, sekä käyttöolosuhteet, kuten kuormitus ja ympäristön lämpötila. Säännöllinen huolto ja soveltuvat nopeudensäätömenetelmät, kuten taajuusmuuttajien käyttö, ovat avainasemassa moottorin energiatehokkuuden maksimoimisessa.

AC-moottorin kunnossapitoon kuuluu säännölliset visuaaliset tarkastukset, pölyn ja lian poisto, laakereiden voitelu valmistajan ohjeiden mukaan, sekä värinän ja melun seuranta. Tärkeää on myös sähköisten komponenttien, kuten käämien ja kontaktorien, toiminnan tarkistus. Termografinen tarkastus auttaa havaitsemaan ylikuumenemista. Huoltotoimenpiteet, huomiot ja korjaukset tulee kirjata ylös, mikä auttaa tunnistamaan toistuvia ongelmia ja seuramaan moottorin kuntoa. Ennakoiva kunnossapito varmistaa moottorin tehokkuuden ja pidentää sen käyttöikää.