Sinhrono elektromotoru palaišanas tipiskās shēmas

Sinhronie motori rūpniecībā tiek plaši izmantoti elektriskajām piedziņām, kas darbojas ar nemainīgu ātrumu (kompresori, sūkņi utt.). Nesen, pateicoties komutācijas pusvadītāju tehnoloģijai, tika izstrādātas kontrolētas sinhronās elektriskās piedziņas.

Sinhrono motoru priekšrocības

Sinhronais motors ir nedaudz sarežģītāks par asinhrono motoru, taču tam ir vairākas priekšrocības, kas ļauj dažos gadījumos to izmantot asinhronā motora vietā.

1. Sinhronā elektromotora galvenā priekšrocība ir iespēja iegūt optimālu režīmu reaktīvai enerģijai, kas tiek veikta, automātiski regulējot motora ierosmes strāvu. Sinhronais motors var darboties, nepatērējot vai nepiegādājot reaktīvo enerģiju tīklam, ar jaudas koeficientu (cos fi), kas vienāds ar vienotību. Ja uzņēmumam ir jāģenerē reaktīvā jauda, ​​tad sinhronais motors, kas darbojas ar pārmērīgu ierosmi, to var nodot tīklam.

2.Sinhronie motori ir mazāk jutīgi pret tīkla sprieguma svārstībām nekā asinhronie motori. To maksimālais griezes moments ir proporcionāls līnijas spriegumam, savukārt indukcijas motora kritiskais griezes moments ir proporcionāls sprieguma kvadrātam.

3. Sinhronajiem motoriem ir liela pārslodzes jauda. Turklāt sinhronā motora pārslodzes kapacitāti var automātiski palielināt, palielinot ierosmes strāvu, piemēram, pēkšņas īslaicīgas slodzes palielināšanās gadījumā uz motora vārpstu.

4. Sinhronā motora rotācijas ātrums paliek nemainīgs jebkurai vārpstas slodzei tā pārslodzes jaudas robežās.

Sinhronā motora iedarbināšanas metodes

Iespējamas šādas sinhronā motora iedarbināšanas metodes: asinhronais palaišana pie pilna līnijas sprieguma un palaišana ar zemu spriegumu caur reaktoru vai autotransformators.

Sinhronā motora palaišana tiek veikta kā asinhronā palaišana. Sinhronās mašīnas iekšējais palaišanas griezes moments ir mazs, savukārt netiešā pola mašīnai ir nulle. Asinhronā griezes momenta izveidošanai rotors ir aprīkots ar vāveres būra palaišanas būru, kura stieņi tiek ievietoti polu sistēmas spraugās. (Protams, motorā ar izcilu polu starp poliem nav stieņu.) Tā pati šūna palīdz palielināt motora dinamisko stabilitāti slodzes lēcienu laikā.

Asinhronā griezes momenta dēļ motors ieslēdzas un paātrina. Paātrinājuma laikā rotora tinumā nav ierosmes strāvas.Mašīna tiek iedarbināta bez ierosmes, jo ierosinātu stabu klātbūtne sarežģītu paātrinājuma procesu, radot līdzīgu bremzēšanas momentu kā asinhronajam motoram dinamiskās bremzēšanas laikā.

Kad t.s Subsinhronais ātrums, kas atšķiras no sinhronā par 3 - 5%, strāva tiek piegādāta ierosmes spolei un motors pēc vairākām svārstībām ap līdzsvara stāvokli tiek piesaistīts sinhronizācijai. Atklāto polu motori, jo reaktīvais griezes moments pie zemiem vārpstas griezes momentiem, dažkārt tiek sinhronizēti, nepievadot strāvu lauka spolei.

Sinhronajos motoros ir grūti vienlaicīgi nodrošināt nepieciešamās palaišanas griezes momenta un ieejas griezes momenta vērtības, kas tiek saprasts kā asinhronais griezes moments, kas veidojas, kad ātrums sasniedz 95% no sinhronā ātruma. Atbilstoši statiskā griezes momenta atkarības raksturam no ātruma, t.i. atbilstoši mehānisma tipam, kuram paredzēts motors, elektromašīnu ražotnēs jāmaina palaišanas šūnas parametri.

Dažreiz, lai ierobežotu strāvas, iedarbinot jaudīgus motorus, tiek samazināts spriegums statora spailēs, ieskaitot virknē autotransformatora vai rezistoru tinumus. Jāpatur prātā, ka, iedarbinot sinhrono motoru, ierosmes tinuma ķēde tiek aizvērta līdz lielai pretestībai, 5-10 reizes pārsniedzot paša tinuma pretestību.

Pretējā gadījumā iedarbināšanas laikā tinumā inducēto strāvu ietekmē rodas pulsējoša magnētiskā plūsma, kuras reversā sastāvdaļa, mijiedarbojoties ar statora strāvām, rada bremzēšanas momentu.Šis griezes moments sasniedz maksimālo vērtību pie ātruma, kas nedaudz pārsniedz pusi no nominālā, un tā ietekmē dzinējs var apturēt paātrinājumu pie šī ātruma. Atstāt atvērtu lauka ķēdi palaišanas laikā ir bīstami, jo tinuma izolāciju var sabojāt tajā izraisītais EML.

Mācību filmu lente - "Sinhronie motori", ko ražoja Izglītības materiālu rūpnīca 1966. gadā. To var noskatīties šeit: Filmas lente «Sinhronais motors»

Sinhronā elektromotora asinhronā iedarbināšana

Sinhronā motora ierosmes ķēde ar akli pieslēgtu ierosinātāju ir diezgan vienkārša un izmantojama, ja ieslēgšanas strāvas neizraisa sprieguma kritumu tīklā lielāku par pieļaujamo un statistisko griezes momentu Ms <0,4 Mnom.

Sinhronā motora asinhronā iedarbināšana tiek veikta, savienojot statoru ar tīklu. Motors tiek paātrināts kā asinhronais motors līdz rotācijas ātrumam, kas ir tuvu sinhronajam.

Asinhronās palaišanas procesā ierosmes tinums tiek aizvērts pret izlādes pretestību, lai izvairītos no ierosmes tinuma iznīcināšanas palaišanas laikā, jo pie zema rotora ātruma tajā var rasties ievērojami pārspriegumi. Ar griešanās ātrumu, kas ir tuvu sinhronajam, tiek iedarbināts kontaktors KM (kontaktora barošanas ķēde diagrammā nav parādīta), ierosmes spole tiek atvienota no izlādes pretestības un savienota ar ierosinātāja armatūru. Sākums beidzas.

Sinhrono motoru ierosmes ķēžu tipiskās vienības, kas izmanto tiristoru ierosinātājus sinhrono motoru palaišanai

Lielākajai daļai elektrisko piedziņu ar sinhroniem motoriem vājums, kas ievērojami sarežģī darbību un palielina izmaksas, jau daudzus gadus ir bijis elektrisko mašīnu ierosinātājs. Mūsdienās tos plaši izmanto sinhrono motoru ierosināšanai. tiristoru ierosinātāji… Tie tiek piegādāti kā komplekts.

Sinhrono elektromotoru tiristoru ierosinātāji ir uzticamāki un tiem ir augstāka efektivitāte. salīdzinot ar elektrisko mašīnu ierosinātājiem. Ar viņu palīdzību ir viegli atrisināt jautājumus par ierosmes strāvas optimālo regulēšanu, lai saglabātu nemainīgumu. cos phi, kopņu spriegums, no kurām tiek piegādāts sinhronais motors, kā arī sinhronā motora rotora un statora strāvas ierobežošana avārijas režīmos.

Tiristoru ierosinātāji ir aprīkoti ar lielāko daļu ražoto lielo sinhrono elektromotoru. Parasti tie veic šādas funkcijas:

• sinhronā motora iedarbināšana ar palaišanas rezistoru, kas iekļauts lauka tinuma ķēdē,
• palaišanas rezistora bezkontakta izslēgšana pēc sinhronā motora palaišanas beigām un tā aizsardzība pret pārkaršanu,
• automātiska ierosmes padeve atbilstošā sinhronā elektromotora palaišanas brīdī,
• automātiska un manuāla ierosmes strāvas regulēšana
• nepieciešama piespiedu ierosme, ja statoram ir dziļi sprieguma kritumi un straujš slodzes lēciens uz sinhronā motora vārpstas,
• ātra sinhronā motora lauka dzēšana, ja nepieciešams samazināt lauka strāvu un izslēgt elektromotoru,
• sinhronā motora rotora aizsardzība pret nepārtrauktu pārstrāvu un īssavienojumiem.

Ja sinhronais elektromotors tiek iedarbināts ar pazeminātu spriegumu, tad pie «vieglas» palaišanas tas tiek ierosināts, līdz statora tinums ieslēdzas ar pilnu spriegumu, un «smagā» palaišanas gadījumā ierosme statora ķēdē tiek piegādāta ar pilnu spriegumu. Motora lauka tinumu ir iespējams savienot ar ierosinātāja armatūru virknē ar izlādes pretestību.

Sinhronā motora ierosmes padeves process tiek automatizēts divos veidos: kā ātruma funkcija un kā strāvas funkcija.

Sinhrono motoru ierosmes sistēmai un vadības ierīcei jānodrošina:

• dzinēja iedarbināšana, sinhronizācija un apturēšana (ar automātisku ierosmi starta beigās);
• piespiedu ierosme ar koeficientu, kas nav mazāks par 1,4, kad tīkla spriegums samazinās līdz 0,8 Un;
• iespēja ar dzinēju kompensēt blakus esošo elektrisko uztvērēju patērēto (doto) reaktīvo jaudu motora siltuma spēju robežās;
• dzinēja apturēšana ierosmes sistēmas kļūmes gadījumā;
• ierosmes strāvas stabilizācija ar precizitāti 5% no iestatītās vērtības, mainoties tīkla spriegumam no 0,8 līdz 1,1;
• ierosmes regulēšana ar statora sprieguma novirzi ar mirušo zonu 8%;
• mainoties sinhronā motora statora barošanas spriegumam no 8 līdz 20%, strāva mainās no iestatītās vērtības uz 1,4 In, palielinot ierosmes strāvu, lai nodrošinātu maksimālu motora pārslodzi.

Diagrammā, kas parādīta attēlā, ierosme tiek piegādāta sinhronajam motoram, izmantojot līdzstrāvas elektromagnētisko releju KT (Sleeving Time Relay).Releja spole ir savienota ar izlādes pretestību Rdisc caur VD diodi. Kad statora tinums ir pievienots elektrotīklam, motora ierosmes tinumā tiek inducēts emf. Caur KT releja spoli plūst līdzstrāva, kuras impulsu amplitūda un frekvence ir atkarīga no slīdēšanas.

Sinhronā motora ierosmes padeve atkarībā no ātruma

Iedarbināšanas brīdī slīde S = 1. Motoram paātrinoties, tas samazinās un palielinās intervāli starp koriģētajiem strāvas pusviļņiem; magnētiskā plūsma pa līkni Ф (t) pakāpeniski samazinās.

Pie ātruma tuvu sinhronajam releja magnētiskajai plūsmai izdodas sasniegt releja atbiruma plūsmas Fot vērtību brīdī, kad strāva neiet cauri KT relejam. Relejs zaudē jaudu un caur savu kontaktu izveido KM kontaktora strāvas ķēdi (KM kontaktora strāvas ķēde diagrammā nav parādīta).

Apsveriet strāvas padeves vadību pašreizējā funkcijā, izmantojot strāvas releju. Ar palaišanas strāvu tiek aktivizēts strāvas relejs KA un atver savu kontaktu kontaktora KM2 ķēdē.

Strāvas un magnētiskās plūsmas izmaiņu grafiks laika relejā KT

Sinhronā motora ierosmes uzraudzība kā strāvas funkcija

Pie ātruma, kas ir tuvu sinhronajam, KA relejs pazūd un aizver kontaktu KM2 kontaktora ķēdē. Kontaktors KM2 aktivizējas, aizver savu kontaktu mašīnas ierosmes ķēdē un šuntē rezistoru Rres.

Skatīt arī: Sinhrono motoru palaišanas aprīkojuma izvēle