Szinkronmotorok indítása: az indítás jellemzői és módjai

Erőteljes elektromos hajtások működésének biztosítása érdekében szinkronmotorok. Alkalmazást találtak a kompresszor egységekben, szivattyúkban, rendszerekben, hengerművekben és ventilátorokban. Ezeket a kohászati, cement-, olaj- és gáziparban és más iparágakban használják, ahol nagy teljesítményű berendezéseket kell használni. Ebben a cikkben úgy döntöttünk, hogy elmondjuk az oldal olvasóinak Villanyszerelő magahogyan indítható el a szinkronmotor.

Előnyök és hátrányok

Szerkezetileg a szinkronmotorok bonyolultabbak, mint az aszinkron motorok, de számos előnyük van:

• A szinkronmotorok működése kevésbé függ a tápfeszültség ingadozásától.
• Az aszinkronokhoz képest nagyobb hatékonysággal és jobb mechanikai jellemzőkkel rendelkeznek, kisebb méretekkel.
• A forgási sebesség független a terheléstől. Vagyis a terhelési ingadozások a működési tartományban nem befolyásolják a sebességet.
• Jelentős tengelyterheléssel dolgozhatnak. Ha rövid távú csúcs túlterhelések lépnek fel, ezeket a túlterheléseket a terepi tekercselés áramának növelésével kompenzálják.
• Az optimálisan kiválasztott gerjesztőáram üzemmóddal az elektromos motorok nem fogyasztanak vagy nem visznek át reaktív energiát a hálózatra, azaz cosϕ eggyel egyenlő. A túlzott gerjesztéssel működő motorok képesek reaktív energiát előállítani. Ez lehetővé teszi, hogy ne csak motorként, hanem kompenzátorként is használják őket. Ha reaktív energia előállítására van szükség, akkor a terepi tekercselésre túlfeszültséget alkalmaznak.

A szinkron villanymotorok minden pozitív tulajdonsága mellett jelentős hátrányuk van - az indítás összetettsége. Nincs indítónyomatékuk. Az indításhoz speciális felszerelés szükséges. Ez hosszú ideig korlátozta az ilyen motorok használatát.

Indítási módszerek

A szinkron villanymotorok háromféleképpen indíthatók el - egy kiegészítő motor használatával, aszinkron és frekvenciaindítással. A módszer kiválasztásakor figyelembe veszik a rotor kialakítását.

Állandó mágnesekkel, elektromágneses gerjesztéssel vagy kombinálva hajtják végre. A gerjesztő tekercseléssel együtt egy rövidzárlatú tekercs van felszerelve a forgórészre - egy mókus ketrec. Csillapító tekercselésnek is nevezik.

Indítás motorral

Ezt a kiindulási módszert ritkán alkalmazzák a gyakorlatban, mert technikailag nehéz megvalósítani. További elektromos motorra van szükség, amely mechanikusan csatlakozik a szinkronmotor forgórészéhez.

A gyorsító motor segítségével a forgórész felpörög az állórészmező forgási sebességéhez közeli értékekre (a szinkronsebességre). Ezt követően a rotor mező tekercselésére állandó feszültséget adnak.

A vezérlést villanykörték végzik, amelyek párhuzamosan vannak kapcsolva a kapcsolóval, amely feszültséget szolgáltat az állórész tekercselésére. A kapcsolót le kell választani.

A kezdeti pillanatban a lámpák villognak, de a névleges fordulatszám elérésekor nem égnek. Ebben a pillanatban feszültséget alkalmaznak az állórész tekercselésére. Ezután a szinkronmotor önállóan működhet.

Ezután a kiegészítő motort leválasztják a hálózatról, és bizonyos esetekben mechanikusan lekapcsolják. Ezek a jellemzői a gyorsító motorral történő indításnak.

Aszinkron indítás

Az aszinkron indítási módszer ma a legelterjedtebb. Az ilyen indítás a rotor kialakításának megváltoztatása után vált lehetővé. Előnye, hogy nincs szükség további gyorsító motorra, mivel a gerjesztő tekercselés mellett a rotorba rövidzárlatú mókusketrec-rudakat szereltek, amelyek lehetővé tették aszinkron működtetését mód. Ilyen körülmények között ez az indítási módszer széles körben elterjedt.

Azonnal javasoljuk, hogy nézzen meg egy videót a témában:

Amikor az állórész tekercsére feszültséget adunk, a motor aszinkron üzemmódban gyorsul. A névlegeshez közeli sebesség elérése után a gerjesztő tekercs bekapcsol.

Az elektromos gép szinkron módba lép. De nem minden ilyen egyszerű. Az indítás során feszültség keletkezik a gerjesztő tekercsben, amely a sebesség növekedésével növekszik. Mágneses fluxust hoz létre, amely befolyásolja az állórészáramokat.

Ebben az esetben féknyomaték keletkezik, ami megállíthatja a rotor gyorsulását. A terepi tekercsek káros hatásainak csökkentése érdekében kisülési vagy kompenzációs ellenálláshoz kell csatlakoztatni. A gyakorlatban ezek ellenállások nagy nehéz dobozok, ahol acél spirálokat használnak ellenálló elemként. Ha ez nem történik meg, a szigetelés meghibásodása a növekvő feszültség miatt következhet be. Mi vezethet a berendezés meghibásodásához.

A szinkron alatti fordulatszám elérése után az ellenállásokat leválasztják a gerjesztő tekercsről, és állandó feszültséget kapnak generátor (a generátor-motor rendszerben) vagy tirisztor gerjesztőből (az ilyen eszközöket VTE, TVU stb. sorozat). Ennek eredményeként a motor szinkron üzemmódba lép.

Ennek a módszernek a hátrányai a nagy bekapcsolási áramok, ami jelentős feszültségcsökkenést okoz az ellátó hálózatban. Ez az ezen a vonalon működő más szinkrongépek leállításához vezethet a kisfeszültségű védelem működésének eredményeként. Ennek a hatásnak a csökkentése érdekében az állórész tekercselő áramköreit a bekapcsolási áramokat korlátozó kompenzáló eszközökhöz csatlakoztatják.

Lehet:

1. További ellenállások vagy reaktorok, amelyek korlátozzák a bekapcsolási áramot. A gyorsítás után tolatják, és az állórész tekercselésére hálózati feszültséget kapcsolnak.
2. Az autotranszformátorok használata. Segítségükkel a bemeneti feszültség csökken. Amikor a forgási sebesség eléri a munkasebesség 95-97% -át, akkor váltás történik. Az autótranszformátorokat leválasztják, és a tekercsekre váltakozó áramú hálózati feszültséget kapcsolnak. Ennek eredményeként a motor szinkronizálási módba lép. Ez a módszer technikailag összetettebb és drágább. Az autotranszformátorok pedig gyakran meghibásodnak. Ezért a gyakorlatban ezt a módszert ritkán használják.

Frekvencia indítás

A szinkronmotorok frekvenciaindítását nagy teljesítményű (1–10 MW) eszközök indítására használják üzemi feszültséggel 6, 10 kW, mind az egyszerű indítás módban (ventilátoros terheléssel), mind a nehéz indítással (labdahajtások) malmok). Ebből a célból frekvencia lágyindítókat állítanak elő.

Működési elve hasonló a nagy- és kisfeszültségű készülékekhez, amelyek a frekvenciaváltó áramkörének megfelelően működnek. Az indítónyomatékot a névleges 100% -áig biztosítják, és több motor indítását is lehetővé teszik egy eszközről. Lát egy példát egy lágyindítóval ellátott áramkörre, amely be van kapcsolva a motor indításakor, majd eltávolítja az áramkörből, majd a motort közvetlenül a hálózathoz csatlakoztatja.

Gerjesztő rendszerek

A közelmúltig független gerjesztőgenerátort használtak a gerjesztéshez. Ugyanazon tengelyen volt elhelyezve szinkron villanymotorral. Ezt a rendszert néhány vállalatnál még mindig használják, de elavult, és már nem alkalmazzák. Napjainkban a gerjesztés szabályozására BTE tirisztor gerjesztőket használnak.

Ezek biztosítják:

• optimális indítási mód szinkronmotorhoz;
• a meghatározott gerjesztőáram fenntartása a meghatározott határokon belül;
• a gerjesztő feszültség automatikus szabályozása a terheléstől függően;
• a maximális és minimális gerjesztőáram korlátozása;
• a gerjesztőáram azonnali növekedése a tápfeszültség csökkenésével;
• a forgórészmező elnyomása az áramellátásról történő leválasztáskor;
• a szigetelés állapotának figyelemmel kísérése, a hiba megjelölésével;
• ellenőrizze a terepi tekercselés állapotát, amikor az elektromos motor nem működik;
• nagyfeszültségű frekvenciaváltóval dolgozzon, aszinkron és szinkron indítást biztosítva.

Ezek az eszközök rendkívül megbízhatóak. A fő hátrány a magas ár.

Összefoglalva, megjegyezzük, hogy a szinkronmotorok indításának leggyakoribb módja az aszinkron indítás. Egy további villanymotor segítségével való indulás gyakorlatilag nem talált alkalmazást. Ugyanakkor a frekvenciaindítás, amely automatikusan megoldja az indítási problémákat, meglehetősen drága.

Kapcsolódó anyagok:

• Hogyan válasszunk frekvenciaváltót?
• Az izzólámpák sima beépítése
• Hogyan működik az indukciós motor