Tipiskas shēmas un metodes sinhronu motoru iedarbināšanai
Lai nodrošinātu jaudīgu elektrisko piedziņu darbību sinhronie elektromotori. Viņi ir atraduši pielietojumu kompresoru rūpnīcās, sūkņos, sistēmās, velmētavās, ventilatoros. Tos izmanto metalurģijā, cementa, naftas un gāzes rūpniecībā un citās nozarēs, kur nepieciešams izmantot lieljaudas iekārtas. Šajā rakstā mēs nolēmām pastāstīt vietnes lasītājiem Elektroekspertskā var iedarbināt sinhronizētus motorus.
Priekšrocības un trūkumi
Sinhronie motori ir strukturāli sarežģītāki nekā asinhroni, taču tiem ir vairākas priekšrocības:
- Sinhrono elektromotoru darbība mazākā mērā ir atkarīga no piegādes tīkla sprieguma svārstībām.
- Salīdzinot ar asinhronajiem, tiem ir lielāka efektivitāte un labāki mehāniskie parametri ar mazākiem izmēriem.
- Rotācijas ātrums nav atkarīgs no kravas. Tas ir, slodzes svārstības darbības diapazonā neietekmē ātrumu.
- Viņi var strādāt ar ievērojamu pārslodzi uz vārpstu. Ja notiek īslaicīgas maksimālās pārslodzes, strāvas palielinājums lauka tinumā kompensē šīs pārslodzes.
- Ar optimāli izvēlētu ierosmes strāvas režīmu elektromotori nepatērē un nenodod reaktīvo enerģiju tīklā, t.i. cosϕ ir vienāds ar vienu. Dzinēji, kas strādā ar pārmērīgu ekspozīciju, spēj radīt reaktīvo enerģiju. Kas ļauj tos izmantot ne tikai kā motorus, bet arī kā kompensatorus. Ja nepieciešama reaktīvā enerģija, lauka spolei tiek pielietots paaugstināts spriegums.
Ar visām sinhrono elektromotoru pozitīvajām īpašībām tiem ir ievērojams trūkums - iedarbināšanas sarežģītība. Viņiem nav sākuma griezes momenta. Lai sāktu, ir nepieciešams īpašs aprīkojums. Tas jau sen ir ierobežojis šādu motoru izmantošanu.
Startēšanas metodes
Sinhronos elektromotorus var iedarbināt trīs veidos - izmantojot papildu motoru, asinhrono un frekvences iedarbināšanu. Izvēloties metodi, tiek ņemts vērā rotora dizains.
To veic ar pastāvīgiem magnētiem, ar elektromagnētisko ierosmi vai kombinētu. Vienlaicīgi ar lauka tinumu uz rotora ir uzstādīts īssavienojuma tinums - vāveres būris. To sauc arī par slāpējošu tinumu.
Sākot ar pastiprinātāju
Šo sākuma metodi praksē izmanto reti, jo to ir grūti ieviest tehniski. Nepieciešams papildu elektromotors, kas ir mehāniski savienots ar sinhronā motora rotoru.
Ar paātrinoša motora palīdzību rotoru atskrūvē līdz vērtībām, kas ir tuvu statora lauka griešanās ātrumam (līdz sinhronajam ātrumam). Pēc tam rotora lauka tinumam tiek piemērots nemainīgs spriegums.
Vadību veic ar spuldzēm, kas ir savienotas paralēli ķēdes pārtraucējam, kas spriegumu piegādā statora tinumiem. Slēdzim jābūt izslēgtam.
Sākotnējā brīdī lampas mirgo, bet, sasniedzot nominālo ātrumu, tās pārstāj degt. Šajā brīdī statora tinumiem tiek pielietots spriegums. Tad sinhronais elektromotors var strādāt patstāvīgi.
Tad papildu motors tiek atvienots no tīkla, un dažos gadījumos tas tiek atvienots mehāniski. Šīs ir iezīmes, sākot ar paātrināšanas motoru.
Asinhronais sākums
Asinhronās palaišanas metode ir visizplatītākā. Šāds starts bija iespējams pēc tam, kad tika mainīts rotora dizains. Tās priekšrocība ir tāda, ka nav nepieciešams papildu paātrināšanas motors, jo papildus lauka tinumam rotorā tika uzstādīti īssavienojuma vāveres būru stieņi, kas ļāva to iedarbināt asinhronajā režīmā. Saskaņā ar šo nosacījumu šī palaišanas metode tika plaši izmantota.
Nekavējoties iesakām noskatīties video par tēmu:
Kad statora tinumam tiek pielietots spriegums, motors paātrinās asinhronajā režīmā. Pēc apgriezienu sasniegšanas tuvu nominālajam tiek ieslēgts ierosināšanas tinums.
Elektriskā mašīna pāriet sinhronizācijas režīmā. Bet ne tik vienkārši. Iedarbināšanas laikā lauka tinumā parādās spriegums, kas palielinās, palielinoties ātrumam. Tas rada magnētisko plūsmu, kas ietekmē statora strāvas.
Šajā gadījumā rodas bremzēšanas moments, kas var apturēt rotora paātrinājumu. Lai samazinātu lauka tinuma kaitīgo iedarbību, tie ir savienoti ar izlādes vai kompensācijas rezistoru. Praksē šie rezistori Tās ir lielas smagas kastes, kurās par pretestības elementu tiek izmantotas tērauda spirāles. Ja tas nav izdarīts, sprieguma palielināšanās dēļ var rasties izolācijas sabrukšana. Kas izraisīs aprīkojuma kļūmi.
Pēc subhroniskā ātruma sasniegšanas rezistori tiek atvienoti no ierosināšanas tinuma, un no ģeneratora (ģeneratora-motora sistēmā) vai no tiristora ierosinātāja tam tiek piegādāts pastāvīgs spriegums (šādas ierīces atkarībā no sērijas sauc par VTE, TVU un tā tālāk). Tā rezultātā motors nonāk sinhronajā režīmā.
Šīs metodes trūkumi ir lieli ieejas strāvas, kas izraisa ievērojamu barošanas sprieguma samazinājumu. Zema sprieguma aizsardzības darbību rezultātā var tikt izslēgtas citas sinhronās mašīnas, kas darbojas šajā līnijā. Lai samazinātu šo efektu, statora tinumu ķēdes ir savienotas ar kompensācijas ierīcēm, kas ierobežo ieejas straumes.
Tas var būt:
- Papildu rezistori vai reaktori, kas ierobežo ieejas straumes. Pēc paātrinājuma tie tiek manti, un statora tinumiem tiek pievienots tīkla spriegums.
- Autotransformatoru izmantošana. Ar viņu palīdzību ieejas spriegums samazinās. Sasniedzot rotācijas ātrumu 95-97% no darba, notiek pārslēgšanās. Autotransformatori tiek izslēgti, un tinumiem tiek pielietots maiņstrāvas spriegums. Tā rezultātā elektromotors nonāk sinhronizācijas režīmā. Šī metode ir tehniski sarežģītāka un dārgāka. Un autotransformatori bieži neizdodas. Tāpēc praksē šo metodi izmanto reti.
Biežuma sākums
Sinhronu motoru frekvences iedarbināšana tiek izmantota, lai iedarbinātu lieljaudas ierīces (no 1 līdz 10 MW) ar darba spriegumu 6, 10 KV, gan vieglas palaišanas režīmā (ar slodzes ventilatora raksturu), gan ar smagu palaišanu (lodīšu dzirnavu piedziņas). Šiem nolūkiem ir pieejamas mīkstas frekvences palaišanas ierīces.
Darbības princips ir līdzīgs augstsprieguma un zemsprieguma ierīcēm, kas darbojas saskaņā ar frekvences pārveidotāja shēmu.Tie nodrošina starta griezes momentu līdz 100% no nominālā, kā arī nodrošina vairāku motoru palaišanu no vienas ierīces. Zemāk redzat ķēdes piemēru ar mīkstu starteri, tā ieslēdzas uz laiku, kad motors ieslēdzas, un pēc tam to noņem no ķēdes, pēc kuras motors ir tieši pievienots tīklam.
Uzbudinājuma sistēmas
Vēl nesen ierosināšanai tika izmantots neatkarīgs ierosmes ģenerators. Tas atradās uz tās pašas ass ar sinhronu elektromotoru. Šāda shēma joprojām tiek piemērota dažiem uzņēmumiem, taču tā ir novecojusi un tagad netiek piemērota. Tagad, lai regulētu ierosmi, tiek izmantoti VTE tiristora patogēni.
Tie nodrošina:
- optimāls sinhronā motora iedarbināšanas režīms;
- noteiktā lauka strāvas uzturēšana iepriekš noteiktās robežās;
- automātiska ierosmes sprieguma regulēšana atkarībā no slodzes;
- maksimālās un minimālās ierosmes strāvas ierobežošana;
- momentāns ierosmes strāvas pieaugums, vienlaikus pazeminot barošanas spriegumu;
- rotora lauka slāpēšana, kad tas ir atvienots no piegādes tīkla;
- izolācijas stāvokļa uzraudzība ar paziņošanu par kļūdu;
- nodrošina lauka tinuma stāvokļa pārbaudi, kad motors darbojas tukšgaitā;
- darbs ar augstsprieguma frekvences pārveidotāju, nodrošinot asinhronu un sinhronu palaišanu.
Šīs ierīces ir ļoti uzticamas. Galvenais trūkums ir augstā cena.
Noslēgumā mēs atzīmējam, ka visizplatītākais sinhrono motoru iedarbināšanas veids ir asinhronā iedarbināšana. Es praktiski neatradu pielietojumu sākt izmantot papildu elektromotoru. Tajā pašā laikā frekvences sākums, kas ļauj automātiski atrisināt palaišanas problēmas, ir diezgan dārgs.
Saistītie materiāli:
Notiek ielāde ...
