Sinchroninių variklių paleidimas: paleidimo savybės ir būdai

Siekiant užtikrinti galingų elektrinių pavarų veikimą, naudojami sinchroniniai varikliai. Jie buvo pritaikyti kompresoriuose, siurbliuose, sistemose, valcavimo staklėse ir ventiliatoriuose. Jie naudojami metalurgijos, cemento, naftos ir dujų bei kitose pramonės šakose, kur būtina naudoti didelės galios įrangą. Šiame straipsnyje mes nusprendėme pasakyti svetainės skaitytojams Pats elektrikaskaip galima paleisti sinchroninius variklius.

Privalumai ir trūkumai

Struktūriškai sinchroniniai varikliai yra sudėtingesni nei asinchroniniai, tačiau jie turi daug privalumų:

• Sinchroninių variklių veikimas mažiau priklauso nuo maitinimo įtampos svyravimų.
• Palyginti su asinchroniniais, jie turi didesnį efektyvumą ir geresnes mechanines charakteristikas su mažesniais matmenimis.
• Sukimosi greitis nepriklauso nuo apkrovos. Tai yra, apkrovos svyravimai veikimo diapazone neturi įtakos greičiui.
• Jie gali dirbti su didelėmis veleno perkrovomis. Jei atsiranda trumpalaikių piko perkrovų, šios perkrovos kompensuojamos padidinant srovę lauko apvijoje.
• Esant optimaliai parinktam sužadinimo srovės režimui, elektros varikliai nevartoja ir nepateikia tinklui reaktyviosios energijos, t.y. cosϕ yra lygus vienam. Varikliai, dirbantys su per dideliu sužadinimu, gali generuoti reaktyviąją energiją. Tai leidžia juos naudoti ne tik kaip variklius, bet ir kaip kompensatorius. Jei reikia generuoti reaktyviąją energiją, lauko apvijai taikoma viršįtampis.

Turėdami visas teigiamas sinchroninių elektros variklių savybes, jie turi didelį trūkumą - paleidimo sudėtingumą. Jie neturi pradinio sukimo momento. Paleidimui reikalinga speciali įranga. Tai ilgą laiką apribojo tokių variklių naudojimą.

Pradėti metodai

Sinchroninius elektros variklius galima paleisti trimis būdais - naudojant papildomą variklį, asinchroninį ir dažnio paleidimą. Renkantis metodą, atsižvelgiama į rotoriaus konstrukciją.

Jis atliekamas naudojant nuolatinius magnetus, elektromagnetinį sužadinimą arba kartu. Kartu su sužadinimo apvija ant rotoriaus sumontuota trumpojo jungimo apvija - voverės narvas. Jis taip pat vadinamas slopinančia apvija.

Pradedant nuo stiprintuvo

Šis pradinis metodas retai naudojamas praktikoje, nes jį techniškai sunku įgyvendinti. Reikalingas papildomas elektros variklis, kuris mechaniškai prijungtas prie sinchroninio variklio rotoriaus.

Greitėjimo variklio pagalba rotorius sukasi iki reikšmių, artimų statoriaus lauko sukimosi greičiui (iki sinchroninio greičio). Po to rotoriaus lauko apvijai taikoma nuolatinė įtampa.

Valdymas atliekamas lemputėmis, sujungtomis lygiagrečiai su jungikliu, kuris tiekia įtampą į statoriaus apvijas. Jungiklis turi būti atjungtas.

Iš pradžių lemputės mirksi, tačiau pasiekus vardinį greitį jos nustoja degti. Šiuo metu statoriaus apvijoms taikoma įtampa. Tada sinchroninis variklis gali veikti nepriklausomai.

Tada papildomas variklis atjungiamas nuo elektros tinklo, o kai kuriais atvejais jis atjungiamas mechaniškai. Tai yra paleidimo su greitėjančiu varikliu ypatybės.

Asinchroninė pradžia

Šiandien labiausiai paplitęs asinchroninio paleidimo metodas. Toks paleidimas tapo įmanomas pakeitus rotoriaus konstrukciją. Jo pranašumas yra tas, kad papildomo greitėjimo variklio nereikia, nes be sužadinimo apvijos rotoriuje buvo sumontuoti trumpojo jungimo voverės narvelio strypai, kurie leido jį paleisti asinchroniniu režimu režimu. Esant tokioms sąlygoms, šis paleidimo būdas yra plačiai paplitęs.

Mes nedelsdami rekomenduojame žiūrėti vaizdo įrašą šia tema:

Kai statoriaus apvija įtampa, variklis įsibėgėja asinchroniniu režimu. Pasiekus greitį, artimą vardiniam, įjungiama sužadinimo apvija.

Elektrinė mašina pereina į sinchronizavimo režimą. Bet ne viskas taip paprasta. Paleidimo metu sužadinimo apvijoje atsiranda įtampa, kuri didėja didėjant greičiui. Tai sukuria magnetinį srautą, kuris veikia statoriaus sroves.

Tokiu atveju atsiranda stabdymo momentas, kuris gali sustabdyti rotoriaus pagreitį. Siekiant sumažinti žalingą lauko apvijų poveikį, jie prijungiami prie išleidimo arba kompensavimo rezistoriaus. Praktiškai šie rezistoriai yra didelės sunkios dėžės, kuriose plieninės spiralės naudojamos kaip varžinis elementas. Jei tai nebus padaryta, izoliacija gali sugesti dėl kylančios įtampos. Kas gali sukelti įrangos gedimą.

Pasiekus subinchroninį greitį, rezistoriai atjungiami nuo sužadinimo apvijos, o į jį tiekiama pastovi įtampa generatorius (generatoriaus-variklio sistemoje) arba iš tiristoriaus žadintuvo (tokie įtaisai vadinami VTE, TVU ir pan., priklausomai nuo serija). Dėl to variklis pereina į sinchroninį režimą.

Šio metodo trūkumai yra didelės įsibrovimo srovės, dėl kurių tiekimo tinkle pastebimai sumažėja įtampa. Dėl šios priežasties žemos įtampos apsaugos gali išjungti kitas šioje linijoje veikiančias sinchronines mašinas. Siekiant sumažinti šį efektą, statoriaus apvijų grandinės yra prijungtos prie kompensavimo įtaisų, ribojančių įjungimo sroves.

Gali būti:

1. Papildomi rezistoriai arba reaktoriai, ribojantys įsibrovimo sroves. Po pagreičio jie yra manevruojami, o statoriaus apvijoms taikoma tinklo įtampa.
2. Autotransformatorių naudojimas. Su jų pagalba sumažėja įėjimo įtampa. Kai sukimosi greitis pasiekia 95–97% darbinio greičio, įjungiamas perjungimas. Autotransformatoriai atjungiami, o apvijoms taikoma kintamosios srovės įtampa. Dėl to variklis pereina į sinchronizavimo režimą. Šis metodas yra techniškai sudėtingesnis ir brangesnis. O autotransformatoriai dažnai sugenda. Todėl praktikoje šis metodas naudojamas retai.

Dažnio pradžia

Sinchroninių variklių dažnas paleidimas naudojamas paleisti didelės galios įrenginius (nuo 1 iki 10 MW), kurių darbinė įtampa 6, 10 kW, tiek lengvo užvedimo režimu (su ventiliatoriaus tipo apkrova), tiek su sunkia paleidimu (rutuliniai varikliai) malūnai). Šiems tikslams gaminami dažnio minkštieji starteriai.

Veikimo principas yra panašus į aukštos įtampos ir žemos įtampos prietaisus, veikiančius pagal dažnio keitiklio grandinę. Jie užtikrina pradinį sukimo momentą iki 100% nominalios vertės, taip pat leidžia paleisti kelis variklius iš vieno įrenginio. Žemiau matote grandinės su minkštu starteriu pavyzdį, jis yra įjungtas tam laikui, kai variklis įsijungia, o tada pašalinamas iš grandinės, po to variklis prijungiamas tiesiai prie tinklo.

Žadinimo sistemos

Dar visai neseniai sužadinimui buvo naudojamas nepriklausomas sužadinimo generatorius. Jis buvo ant to paties veleno su sinchroniniu elektros varikliu. Ši schema vis dar naudojama kai kuriose įmonėse, tačiau ji yra pasenusi ir nebetaikoma. Šiuo metu sužadinimui reguliuoti naudojami tiristorių žadintuvai BTE.

Jie suteikia:

• optimalus sinchroninio variklio paleidimo režimas;
• išlaikant nurodytą sužadinimo srovę nustatytose ribose;
• automatinis žadinimo įtampos reguliavimas priklausomai nuo apkrovos;
• maksimalios ir minimalios sužadinimo srovės ribojimas;
• momentinis sužadinimo srovės padidėjimas, sumažėjus maitinimo įtampai;
• rotoriaus lauko slopinimas atjungus nuo maitinimo tinklo;
• izoliacijos būklės stebėjimas, pranešant apie gedimą;
• patikrinkite lauko apvijos būklę, kai neveikia elektros variklis;
• dirbti su aukštos įtampos dažnio keitikliu, užtikrinančiu asinchroninį ir sinchroninį paleidimą.

Šie prietaisai yra labai patikimi. Pagrindinis trūkumas yra didelė kaina.

Pabaigoje pažymime, kad labiausiai paplitęs sinchroninių variklių paleidimo būdas yra asinchroninis paleidimas. Pradedant naudoti papildomą elektros variklį, praktiškai neradau pritaikymo. Tuo pačiu metu dažnio paleidimas, kuris automatiškai išsprendžia paleidimo problemas, yra gana brangus.

Susijusios medžiagos:

• Kaip pasirinkti dažnio keitiklį
• Sklandus kaitinamųjų lempų įtraukimas
• Kaip veikia indukcinis variklis