同期電動機の始動

三相同期電動機は始動の際、回転子を同期速度付近まで回転させる必要があります。その始動方法にはいくつかの種類がありますが、自己始動法と始動電動機法の2つが特に重要です。

自己始動法

自己始動法は、回転子の磁極面に施した制動巻線を利用して、始動トルクを発生させる方法です。このとき、制動巻線は誘導電動機のかご形回転子導体と同じ起動原理を利用したもので、誘導トルクによって電動機を起動させます。

また、固定子巻線に全電圧を直接加えると大きな始動電流が流れるため、始動補償器、直列リアクトル、始動用変圧器などを用いて、電圧を下げて始動させる必要があります。

始動電動機法

始動電動機法は、以下のような手順で同期電動機を始動させる方法です。

1. 無負荷で始動電動機(誘導電動機や直流電動機)をつなぎ、これらを使って三相同期機を回転させます。
2. 三相同期機の回転子が同期速度付近になったとき、同期機の界磁巻線を励磁します。この時点で、この同期機は同期発電機として振る舞います。
3. 三相電源に接続して電源と同期発電機の並列運転状態を実現させたあと、始動用電動機の電源を遮断します。
4. すると、回路内には三相電源と同期機だけになるので、同期機の役割が同期発電機から同期電動機に変わり、同期電動機として運転します。

この方法は、主に大容量機に採用されています。