De synchrone snelheid is de omwentelingssnelheid van het magnetisch veld in de statorwikkeling van de motor. Het is de snelheid waarmee de elektromotorische kracht door de wisselstroommachine wordt opgewekt. De synchrone snelheid wordt gegeven door de onderstaande relatie.

synchronous-speed-eq1

Uit bovenstaande vergelijking (1) blijkt dat het toerental van de rotor N een constante relatie heeft met de veldpolen en de frequentie van de opgewekte spanning in de ankerwikkeling. Een machine die met synchrone snelheid werkt, wordt synchrone machine genoemd. Een wisselstroommachine waarin de rotor met een snelheid voortbewoog en een constante relatie opbouwde tussen de frequentie van de spanning in de ankerwikkeling en het aantal polen, wordt dus een synchrone machine genoemd.

De onderstaande tabel geeft het aantal polen en de synchrone snelheden voor een netfrequentie van 50 hertz.

Aantal polen Synchrone snelheid NS in r.p.m
2 3000
4 1500
6 1000
8 750
10 600
12 500

Relatie tussen snelheid en frequentie

De frequentie van de opgewekte spanning hangt af van het aantal veldpolen en van de snelheid waarmee de veldpolen worden rondgedraaid. Eén volledige cyclus spanning wordt opgewekt in een ankerspoel wanneer een paar veldpolen over de spoel gaat.

Laat,

  • P het totaal aantal veldpolen zijn,
  • p het paar van de veldpolen,
  • N de snelheid van het veld in omwentelingen per minuut (r.p.m),
  • n is het aantal veldpolen in omwentelingen per seconde (r.p.s), en
  • f is de frequentie van de opgewekte spanning in hertz.

Zoals bekend,synchronous-speed-eq2

In één omwenteling van de rotor wordt een ankermotorspoel doorgesneden door P/2 noordpolen en P/2 zuidpolen. Aangezien één cyclus in een ankermatspoel wordt gegenereerd wanneer een paar veldpolen over de spoel gaat. Het aantal cycli gegenereerd door één omwenteling van de rotor. zal gelijk zijn aan het aantal paren van polen. d.w.z.,

  • Aantal cycli per omwenteling = p
  • Aantal omwentelingen per seconde = n

Nu, de frequentie zal zijn,synchronous-speed-eq3

De waarde van n en p uit vergelijking (2) en (3) in vergelijking (4) invoeren, krijgen we

synchronous-speed-eq4

De bovenstaande vergelijking (3) en (5) geven het verband tussen het aantal polen, de snelheid en de frequentie.