A szinkronmotorok indításának tipikus sémái és módszerei
A nagy teljesítményű elektromos hajtások működésének biztosítása érdekében szinkron villamos motorok. Alkalmazást találtak kompresszorüzemekben, szivattyúkban, rendszerekben, hengerművekben, ventilátorokban. Ezeket használják kohászati, cement-, olaj- és gázipari, valamint más olyan iparágakban, ahol nagy teljesítményű berendezések használata szükséges. Ebben a cikkben úgy döntöttünk, hogy elmondja a weboldal olvasóinak our.electricianexphogyan lehet elindítani a szinkronizált motorokat.
Előnyök és hátrányok
A szinkron motorok szerkezetileg bonyolultabbok, mint az aszinkron motorok, de számos előnyeik vannak:
- A szinkron villamos motorok kisebb mértékben történő működése az ellátó hálózat feszültségének ingadozásaitól függ.
- Az aszinkronokhoz képest nagyobb hatékonysággal és jobb mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, kisebb méretekkel.
- A forgási sebesség független a terheléstől. Vagyis a terhelés ingadozása a működési tartományban nem befolyásolja a sebességet.
- Nagy tengely túlterheléssel működnek. Rövid távú csúcsterhelések esetén a tekercselés áramának növekedése kompenzálja ezeket a túlterheléseket.
- Az gerjesztőáram optimálisan kiválasztott módja mellett az elektromos motorok nem fogyasztanak és nem továbbítják a reaktív energiát a hálózatba, azaz cosϕ egyenlő egynel. A túlmelegedéssel működő motorok reaktív energiát képesek előállítani. Mi teszi lehetővé őket nemcsak motorként, hanem kompenzátorként is. Ha reaktív energiára van szükség, fokozott feszültséget kell alkalmazni a tekercsre.
A szinkron villamos motorok minden pozitív tulajdonsága mellett jelentős hátrányuk van - az indítás bonyolultsága. Nincs kezdőnyomatékuk. A kezdéshez speciális felszerelésre van szükség. Ez már régóta korlátozta az ilyen motorok alkalmazását.
Indítási módszerek
A szinkron villamos motorok háromféle módon indíthatók el - egy kiegészítő motor, aszinkron és frekvenciaindítás használatával. Egy módszer kiválasztásakor a forgórész kialakítását figyelembe veszik.
Állandó mágnesekkel, elektromágneses gerjesztéssel vagy kombináltan hajtják végre. A tekercselés mellett egy rövidzárlatú tekercset, egy mókusketrec van felszerelve a forgórészre. Csillapító tekercselésnek is nevezik.
Indítómotorral kezdve
Ezt a kiindulási módszert ritkán használják a gyakorlatban, mert technikailag nehéz végrehajtani. Kiegészítő villamos motorra van szükség, amelyet mechanikusan csatlakoztatnak a szinkron motor forgórészéhez.
Gyorsító motor segítségével a forgórészt nem állítják be az állórész mező forgási sebességéhez közeli értékekre (a szinkron sebességre). Ezután állandó feszültséget alkalmazunk a rotor tekercselésére.
A vezérlést az áramköri megszakítóval párhuzamosan csatlakoztatott izzók hajtják végre, amelyek feszültséget szolgáltatnak az állórész tekercseinek. A megszakítót ki kell kapcsolni.
A kezdeti pillanatban a lámpák villognak, de amikor elérik a névleges sebességet, leállnak. Ezen a ponton feszültséget vezetnek az állórész tekercseire. Ezután a szinkron villamos motor önállóan működhet.
Ezután a kiegészítő motort leválasztják a hálózatról, és egyes esetekben mechanikusan is leválasztják. Ezek a jellemzői a gyorsító motorral történő indításnak.
Aszinkron indítás
Az aszinkron indítási módszer messze a leggyakoribb. Az ilyen indítás a forgórész kialakításának megváltozása után vált lehetővé. Előnye, hogy nincs szükség további gyorsítómotorra, mivel a tekercselés mellett a forgórészben rövidre rövidített mókuskereszt rudakat is felszereltek, amelyek lehetővé tették aszinkron üzemmódban történő indítást. Ilyen körülmények között ezt az indítási módszert széles körben alkalmazták.
Azonnal ajánlom megnézni egy videót a témáról:
Amikor az állórész tekercsére feszültséget vezetnek, a motor aszinkron módban gyorsul fel. A névleges fordulatszám elérése után a gerjesztési tekercset bekapcsolják.
Az elektromos gép szinkronizációs módba lép. De nem olyan egyszerű. Az üzembe helyezés során feszültség jelenik meg a tekercsben, amely a sebesség növekedésével növekszik. Mágneses fluxust hoz létre, amely befolyásolja az állórész áramát.
Ebben az esetben egy fékezési nyomaték lép fel, amely megállíthatja a forgórész gyorsulását. A tekercselés káros hatásainak csökkentése érdekében ezeket egy kisülési vagy kompenzációs ellenálláshoz kell csatlakoztatni. A gyakorlatban ezek ellenállások Nagy nehéz dobozok, amelyekben ellenálló elemként acél spirálokat használnak. Ha ez nem történik meg, akkor a szigetelés megszakadhat a növekvő feszültség miatt. Mi okozza a berendezés meghibásodását?
A szinkron sebesség elérése után az ellenállásokat leválasztják a gerjesztési tekercsről, és állandó feszültséget szolgáltatnak a generátorról (a generátor-motor rendszerben) vagy a tirisztor gerjesztőről (az ilyen készülékeket sorozatoktól függően nevezik VTE, TVU és így tovább). Ennek eredményeként a motor szinkron üzemmódba kerül.
Ennek a módszernek a hátrányai a nagy behatolási áramok, amelyek a tápfeszültség jelentős csökkenését okozzák. Ez az alacsony vonalú feszültségvédelem működésének eredményeként az ezen a vonalon működő egyéb szinkron gépek leállításához vezethet. Ennek a hatásnak a csökkentése érdekében az állórész tekercselő áramköreit kompenzációs eszközökhöz csatlakoztatják, amelyek korlátozzák a behatolási áramot.
Ez lehet:
- További ellenállások vagy reaktorok, amelyek korlátozzák a behatolási áramot. A gyorsulás után ezeket elcsatolják, és hálózati feszültséget adnak az állórész tekercseinek.
- Autotranszformátorok használata. Segítségükkel a bemeneti feszültség csökken. A munka 95-97% -ának megfelelő fordulatszám elérésekor váltás történik. Az automatikus transzformátorok ki vannak kapcsolva, és váltakozó feszültséget adnak a tekercseknek. Ennek eredményeként az elektromos motor szinkronizálási módba lép. Ez a módszer technikailag összetettebb és drágább. És az autotranszformátorok gyakran meghibásodnak. Ezért a gyakorlatban ezt a módszert ritkán használják.
Frekvencia indítása
A szinkronmotorok frekvenciaindításával nagyteljesítményű (1-10 MW) készülékeket indíthatunk 6, 10 KV üzemi feszültséggel, mind az egyszerű indítás módban (a terhelés ventilátor jellege mellett), mind pedig a nehéz indítás esetén (golyós malomhajtások). Ezekre a célokra lágy frekvenciás indító eszközök állnak rendelkezésre.
A működés elve hasonló a frekvenciaváltó áramköre szerint működő nagy- és kisfeszültségű készülékekhez.Ezek a névleges 100% -ig terjedő kezdőnyomatékot biztosítanak, és több motor indítását is lehetővé teszik egy eszközről. Lásd az alábbiakban egy lágyindítóval ellátott áramkör példáját, amely a motor indulásának idejére bekapcsol, majd eltávolítja az áramkörből, amely után a motort közvetlenül csatlakoztatják a hálózathoz.
Gerjesztő rendszerek
A közelmúltig független gerjesztő generátort használták a gerjesztéshez. Ugyanazon a tengelyen található, egy szinkron villamos motorral. Néhány vállalkozásnál még mindig alkalmazzák ezt a rendszert, de elavult és jelenleg nem alkalmazzák. A gerjesztés szabályozására a VTE tirisztor kórokozóit alkalmazzák.
Biztosítják:
- a szinkron motor optimális indítási módja;
- egy adott mezőáram fenntartása az előre meghatározott határokon belül;
- a gerjesztési feszültség automatikus szabályozása a terheléstől függően;
- a maximális és a minimális gerjesztő áram korlátozása;
- a gerjesztő áram pillanatnyi növekedése, miközben csökken a tápfeszültség;
- a forgórész mező csillapítása, amikor leválasztják a hálózatról;
- szigetelés állapotának ellenőrzése hibajelentéssel;
- ellenőrizze a tekercselés állapotát, amikor a motor alapjáraton van;
- dolgozzon egy nagyfeszültségű frekvenciaváltóval, aszinkron és szinkron indítást biztosítva.
Ezek az eszközök nagyon megbízhatóak. A fő hátrány a magas ár.
Összegzésként megjegyezzük, hogy a szinkronmotorok indításának leggyakoribb módja az aszinkron indítás. Gyakorlatilag nem találtam alkalmazást kiegészítő elektromos motor használatának megkezdésére. Ugyanakkor a frekvenciaindítás, amely lehetővé teszi az indítási problémák automatikus megoldását, meglehetősen drága.
Kapcsolódó anyagok:
Betöltés ...
