Senkron motorların başlatılması: başlatma özellikleri ve yöntemleri

Güçlü elektrikli sürücülerin çalışmasını sağlamak için kullanılır senkron motorlar. Kompresör ünitelerinde, pompalarda, sistemlerde, haddehanelerde ve fanlarda uygulama bulmuşlardır. Metalurji, çimento, petrol ve gaz ve yüksek güçlü ekipman kullanmanın gerekli olduğu diğer endüstrilerde kullanılırlar. Bu yazıda sitenin okuyucularına anlatmaya karar verdik. elektrikçi kendisisenkron motorlar nasıl başlatılabilir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Yapısal olarak, senkron motorlar, asenkron motorlardan daha karmaşıktır, ancak bir takım avantajları vardır:

• Senkron motorların çalışması, besleme voltajındaki dalgalanmalara daha az bağımlıdır.
• Asenkron olanlara kıyasla, daha küçük boyutlara sahip daha yüksek verimliliğe ve daha iyi mekanik özelliklere sahiptirler.
• Dönüş hızı yükten bağımsızdır. Yani çalışma aralığındaki yük dalgalanmaları hızı etkilemez.
• Şaft üzerinde önemli aşırı yüklenmelerle çalışabilirler. Kısa süreli pik aşırı yüklenmeler meydana gelirse, bu aşırı yükler alan sargısındaki akım artırılarak telafi edilir.
• Optimum olarak seçilen uyarma akımı modu ile elektrik motorları reaktif enerji tüketmez veya şebekeye aktarmaz, yani. cosϕ bire eşittir. Aşırı uyarılma ile çalışan motorlar reaktif enerji üretme yeteneğine sahiptir. Bu, sadece motor olarak değil, aynı zamanda kompansatör olarak da kullanılmalarını sağlar. Reaktif enerji üretimi gerekiyorsa, alan sargısına aşırı gerilim uygulanır.

Senkron elektrik motorlarının tüm olumlu nitelikleri ile önemli bir dezavantajı var - başlatmanın karmaşıklığı. Başlangıç ​​torkları yoktur. Fırlatmak için özel ekipman gereklidir. Bu, bu tür motorların kullanımını uzun süre sınırladı.

Başlatma yöntemleri

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

Kalıcı mıknatıslar, elektromanyetik uyarma veya kombine olarak gerçekleştirilir. Uyarma sargısının yanı sıra, rotora bir sincap kafesi olan kısa devreli bir sargı monte edilmiştir. Ayrıca sönümleme sargısı olarak da adlandırılır.

Bir güçlendirici motorla çalıştırma

Bu başlatma yöntemi, uygulanması teknik olarak zor olduğu için pratikte nadiren kullanılır. Senkron motorun rotoruna mekanik olarak bağlanan ek bir elektrik motoru gereklidir.

Hızlanan motor yardımı ile rotor, stator alanının dönüş hızına (senkron hıza) yakın değerlere döner. Bundan sonra rotor alan sargısına sabit bir voltaj uygulanır.

Kontrol, stator sargılarına voltaj sağlayan anahtara paralel bağlanan ampuller tarafından gerçekleştirilir. Anahtarın bağlantısı kesilmelidir.

İlk anda lambalar yanıp söner, ancak nominal hıza ulaşıldığında yanmaları durur. Bu anda stator sargılarına voltaj uygulanır. Bundan sonra senkron motor bağımsız olarak çalışabilir.

Daha sonra ek motorun şebekeden bağlantısı kesilir ve bazı durumlarda mekanik olarak bağlantısı kesilir. Bunlar hızlanan bir motorla çalıştırmanın özellikleridir.

Asenkron başlatma

Eşzamansız başlatma yöntemi günümüzde en yaygın olanıdır. Bu fırlatma, rotor tasarımındaki bir değişiklikten sonra mümkün oldu. Avantajı, uyarma sargısına ek olarak ek bir hızlandırıcı motora gerek olmamasıdır. rotora kısa devreli sincap kafesli çubuklar monte edildi, bu da onu asenkron olarak çalıştırmayı mümkün kıldı modu. Bu koşul altında, bu fırlatma yöntemi yaygınlaştı.

Hemen konuyla ilgili bir video izlemenizi öneririz:

Stator sargısına gerilim uygulandığında motor asenkron modda hızlanır. Nominal değere yakın hıza ulaştıktan sonra uyarma sargısı açılır.

Elektrik makinesi senkronizasyon moduna girer. Ama her şey o kadar basit değil. Başlatma sırasında, uyarma sargısında artan hız ile artan bir voltaj ortaya çıkar. Stator akımlarını etkileyen bir manyetik akı oluşturur.

Bu durumda, rotorun hızlanmasını durdurabilecek bir frenleme torku ortaya çıkar. Alan sargılarının zararlı etkisini azaltmak için bir deşarj veya kompanzasyon direncine bağlanır. Uygulamada, bunlar dirençler çelik spirallerin dirençli bir eleman olarak kullanıldığı büyük ağır kutulardır. Bu yapılmazsa, yükselen voltaj nedeniyle izolasyon arızası meydana gelebilir. Ekipman arızasına ne yol açar.

Senkron altı hıza ulaştıktan sonra, dirençler uyarma sargısından ayrılır ve sabit bir voltaj jeneratör (jeneratör-motor sisteminde) veya bir tristör uyarıcısından (bu tür cihazlara bağlı olarak VTE, TVU vb. dizi). Sonuç olarak, motor senkron moda geçer.

Bu yöntemin dezavantajları, besleme ağında önemli bir voltaj düşüşüne neden olan büyük ani akımlardır. Bu, alçak gerilim korumalarının çalışması sonucunda bu hatta çalışan diğer senkron makinelerin kapanmasına neden olabilir. Bu etkiyi azaltmak için stator sargı devreleri, ani akımları sınırlayan kompanzasyon cihazlarına bağlanır.

Olabilir:

1. Kalkış akımlarını sınırlayan ek dirençler veya reaktörler. Hızlanmadan sonra şöntlenirler ve stator sargılarına şebeke voltajı uygulanır.
2. Ototransformatörlerin kullanımı. Onların yardımıyla giriş voltajı azalır. Dönme hızı, çalışma hızının %95-97'sine ulaştığında anahtarlama gerçekleşir. Ototransformatörlerin bağlantısı kesilir ve sargılara AC şebeke gerilimi uygulanır. Sonuç olarak, motor senkronizasyon moduna girer. Bu yöntem teknik olarak daha karmaşık ve pahalıdır. Ve ototransformatörler genellikle başarısız olur. Bu nedenle pratikte bu yöntem nadiren kullanılır.

Frekans başlangıcı

Senkron motorların frekans başlatması, yüksek güçlü cihazları (1'den 10 MW'a kadar) bir çalışma voltajıyla başlatmak için kullanılır 6, 10 kW, hem kolay çalıştırma modunda (fan tipi yükte) hem de ağır çalıştırmada (bilyalı tahrikler) değirmenler). Bu amaçlar için frekans kontrollü başlatıcılar üretilir.

Çalışma prensibi, frekans dönüştürücü devresine göre çalışan yüksek voltajlı ve düşük voltajlı cihazlara benzer. Nominalin %100'üne kadar başlatma torku sağlarlar ve aynı zamanda tek bir cihazdan birkaç motorun başlatılmasını sağlarlar. Aşağıda yumuşak yolvericili bir devre örneğini görüyorsunuz, motorun çalıştığı süre boyunca devreye giriyor ve ardından devreden çıkarılıyor, ardından motor doğrudan ağa bağlanıyor.

Uyarma sistemleri

Yakın zamana kadar, uyarma için bağımsız bir uyarma üreteci kullanılıyordu. Senkron bir elektrik motoru ile aynı şaft üzerinde bulunuyordu. Bu şema bazı işletmelerde hala kullanılmaktadır, ancak eskidir ve artık uygulanmamaktadır. Günümüzde tristörlü uyarıcılar BTE, uyarımı düzenlemek için kullanılmaktadır.

Şunları sağlarlar:

• senkron motor için en uygun başlatma modu;
• belirtilen uyarma akımının belirtilen sınırlar içinde tutulması;
• yüke bağlı olarak uyarma voltajının otomatik olarak düzenlenmesi;
• maksimum ve minimum uyarma akımının sınırlandırılması;
• besleme geriliminde bir azalma ile uyarma akımında ani bir artış;
• şebekeden ayrıldığında rotor alanının bastırılması;
• arıza bildirimi ile yalıtım durumunun izlenmesi;
• elektrik motoru çalışmıyorken 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 başlatma olduğunu not ediyoruz. Ek bir elektrik motoru yardımıyla başlayarak pratik olarak uygulama bulamadı. Aynı zamanda başlatma problemlerini otomatik olarak çözen frekans başlatma oldukça pahalıdır.

İlgili malzemeler:

• Bir frekans dönüştürücü nasıl seçilir
• Akkor lambaların sorunsuz dahil edilmesi
• Asenkron motor nasıl çalışır?