Senkron motorları çalıştırmak için tipik şemalar ve yöntemler

Güçlü elektrikli sürücülerin çalışmasını sağlamak için senkron elektrik motorları. Kompresör tesislerinde, pompalarda, sistemlerde, haddehanelerde, fanlarda uygulama bulmuşlardır. Metalurji, çimento, petrol ve gaz ve yüksek güçlü ekipmanların kullanılması gereken diğer endüstrilerde kullanılırlar. Bu yazıda sitenin okuyucularına anlatmaya karar verdik electro.tomathousesenkron motorların nasıl çalıştırılabileceği.

İçindekiler:

Avantajları ve dezavantajları
Başlangıç Yöntemleri
Hidrofor motoruyla çalıştırma
Zaman uyumsuz başlatma
Frekans başlangıcı
Uyarma sistemleri

Avantajları ve dezavantajları

Senkron motorlar yapısal olarak asenkron motorlardan daha karmaşıktır, ancak bir takım avantajları vardır:

Senkron elektrik motorlarının daha az çalıştırılması, besleme şebekesinin voltajındaki dalgalanmalara bağlıdır.
Eşzamansız olanlarla karşılaştırıldığında, daha küçük verimlilikte daha yüksek verimlilik ve daha iyi mekanik özelliklere sahiptirler.
Dönüş hızı yükten bağımsızdır. Yani, çalışma aralığındaki yük dalgalanmaları hızı etkilemez.
Şaft üzerinde önemli aşırı yüklerle çalışabilirler. Kısa süreli aşırı yüklenmeler meydana gelirse, alan sargısındaki akım artışı bu aşırı yüklenmeleri telafi eder.
Optimal olarak seçilmiş bir uyarma akımı modu ile, elektrik motorları reaktif enerji tüketmez ve ağa aktarmaz, yani. cosϕ bire eşittir. Aşırı uyarma ile çalışan motorlar reaktif enerji üretebilir. Sadece motor olarak değil, aynı zamanda kompansatör olarak da kullanılmasına izin veren şey. Reaktif enerji gerekiyorsa, alan bobinine artan bir voltaj uygulanır.

Senkron elektrik motorlarının tüm olumlu nitelikleri ile, önemli bir dezavantaja sahiptirler - çalıştırmanın karmaşıklığı. Başlangıç torku yoktur. Başlamak için özel ekipman gereklidir. Bu, bu tür motorların kullanımını uzun zamandır sınırlandırmıştır.

Başlangıç Yöntemleri

Senkron elektrik motorları üç şekilde başlatılabilir - ek bir motor, asenkron ve frekanslı başlatma. Bir yöntem seçerken, rotorun tasarımı dikkate alınır.

Elektromanyetik uyarma veya kombine olarak kalıcı mıknatıslarla gerçekleştirilir. Alan sargısı ile birlikte, rotor üzerine kısa devreli bir sargı, sincap kafesi monte edilir. Buna sönümleme sargısı da denir.

Hidrofor motoruyla çalıştırma

Bu başlangıç yöntemi pratikte nadiren kullanılır, çünkü teknik olarak uygulanması zordur. Senkron motorun rotoruna mekanik olarak bağlanan ek bir elektrik motoru gereklidir.

Hızlanan bir motor yardımıyla rotor, stator alanının dönme hızına (senkron hıza) yakın değerlere bükülür. Daha sonra rotorun alan sargısına sabit bir voltaj uygulanır.

Kontrol, stator sargılarına voltaj sağlayan devre kesiciye paralel bağlanan ampuller tarafından gerçekleştirilir. Devre kesici kapalı olmalıdır.

İlk anda lambalar yanıp söner, ancak nominal hıza ulaştıklarında yanmayı bırakırlar. Bu noktada, stator sargılarına voltaj uygulanır. Ardından senkron elektrik motoru bağımsız olarak çalışabilir.

Daha sonra ek motor ağdan ayrılır ve bazı durumlarda mekanik olarak kesilir. Bunlar hızlanan bir motorla çalıştırmanın özellikleridir.

Zaman uyumsuz başlatma

Asenkron yolverme yöntemi en yaygın olanıdır. Rotor tasarımı değiştirildikten sonra böyle bir başlangıç mümkün olmuştur. Avantajı, ek bir hızlandırıcı motora ihtiyaç duyulmamasıdır, çünkü alan sargısına ek olarak, rotorda kısa devreli sincap kafes çubukları monte edilmiştir, bu da rotoru asenkron modda başlatmayı mümkün kılmıştır. Bu koşul altında, bu başlatma yöntemi yaygın olarak kullanılmıştır.

Hemen konuyla ilgili bir video izlemenizi öneririz:

Stator sargısına voltaj uygulandığında, motor asenkron modda hızlanır. Nominal değere yakın devirlere ulaştıktan sonra, uyarma sargısı açılır.

Elektrikli makine senkronizasyon moduna girer. Ama o kadar basit değil. Başlatma sırasında, alan sargısında artan hız ile artan bir voltaj görünür. Stator akımlarını etkileyen manyetik bir akı oluşturur.

Bu durumda, rotorun hızlanmasını durdurabilen bir frenleme torku oluşur. Alan sargısının zararlı etkilerini azaltmak için, bir deşarj veya telafi direncine bağlanırlar. Uygulamada, bunlar dirençler Dirençli bir eleman olarak çelik spirallerin kullanıldığı büyük ağır kutulardır. Bu yapılmazsa, artan voltaj nedeniyle yalıtımda bir arıza meydana gelebilir. Ekipman arızasına ne yol açacaktır.

Eşzamanlı hıza ulaştıktan sonra, dirençler alan sargısından ayrılır ve ona jeneratörden (jeneratör-motor sisteminde) veya tristör uyarıcısından (bu cihazlara seriye bağlı olarak VTE, TVU vb. Denir) sabit bir voltaj uygulanır. Sonuç olarak, motor senkronize moda geçer.

Bu yöntemin dezavantajları, besleme voltajında önemli bir düşüşe neden olan büyük ani akımlardır. Bu, düşük voltaj korumalarının çalışması sonucunda bu hat üzerinde çalışan diğer senkron makinelerin kapatılmasına yol açabilir. Bu etkiyi azaltmak için, stator sargı devreleri ani akımları sınırlayan dengeleme cihazlarına bağlanır.

Olabilir:

Ani akımları sınırlayan ilave dirençler veya reaktörler. Hızlanma sonrasında şöntlenir ve stator sargılarına şebeke voltajı uygulanır.
Ototransformatörlerin kullanımı. Onların yardımı ile giriş voltajı azalır. Çalışmanın% 95-97'lik bir dönüş hızına ulaşıldığında, anahtarlama gerçekleşir. Otomatik transformatörler kapatılır ve sargılara AC voltajı uygulanır. Sonuç olarak, elektrik motoru senkronizasyon moduna girer. Bu yöntem teknik olarak daha karmaşık ve pahalıdır. Ve ototransformerler genellikle başarısız olur. Bu nedenle, pratikte, bu yöntem nadiren kullanılır.

Frekans başlangıcı

Senkron motorların frekans başlangıcı, hem kolay çalıştırma modunda (yükün fan yapısı ile) hem de ağır başlatma (bilyalı değirmen sürücüleri) olan 6, 10 KV çalışma voltajı ile yüksek güçlü cihazları (1 ila 10 MW) başlatmak için kullanılır. Bu amaçlar için yumuşak frekanslı başlatma cihazları mevcuttur.

Çalışma prensibi, frekans dönüştürücü devresine göre çalışan yüksek voltaj ve düşük voltaj cihazlarına benzer.Nominalin% 100'üne kadar bir başlangıç torku sağlarlar ve ayrıca bir cihazdan birkaç motorun başlatılmasını sağlarlar. Aşağıda yumuşak yol vericili bir devre örneği görüyorsunuz, motor çalıştığı süre boyunca yanıyor ve daha sonra devreden çıkarılıyor ve daha sonra motor doğrudan ağa bağlanıyor.

Uyarma sistemleri

Yakın zamana kadar, uyarma için bağımsız bir uyarma üreteci kullanılmıştır. Senkron elektrik motoru ile aynı şaft üzerine yerleştirilmiştir. Böyle bir şema hala bazı işletmelerde uygulanmaktadır, ancak modası geçmiş ve şimdi uygulanmamıştır. Şimdi, uyarımı düzenlemek için VTE tristör patojenleri kullanılmaktadır.

Sağladıkları:

senkron motorun optimal başlangıç modu;
belirli bir alan akımının önceden belirlenmiş sınırlar içinde tutulması;
yüke bağlı olarak uyarma voltajının otomatik olarak düzenlenmesi;
maksimum ve minimum uyarma akımının sınırlandırılması;
besleme voltajını düşürürken uyarma akımında ani artış;
besleme şebekesinden ayrıldığında rotor alanının sönümlenmesi;
arıza bildirimi ile yalıtım durum izleme;
motor boştayken alan sargısının durumunu kontrol edin;
asenkron ve senkron başlatma sağlayan yüksek voltajlı bir frekans dönüştürücü ile çalışın.

Bu cihazlar son derece güvenilirdir. Ana dezavantaj yüksek fiyattır.

Sonuç olarak, senkron motorları çalıştırmanın en yaygın yolunun asenkron yolverme olduğunu not ediyoruz. Pratik olarak ek bir elektrik motoru kullanmaya başlama uygulamasını bulamadım. Aynı zamanda, başlatma sorunlarını otomatik olarak çözmenizi sağlayan bir frekans başlangıcı oldukça pahalıdır.

İlgili malzemeler: