Tipične sheme i metode pokretanja sinkronih motora
Da bi se osigurao rad moćnih električnih pogona sinkroni elektromotora, Našli su primjenu u kompresorskim postrojenjima, pumpama, sustavima, valjaonicama, ventilatorima. Koriste se u metalurgiji, cementu, nafti i plinu i drugim industrijama gdje je potrebno koristiti opremu velike snage. U ovom smo članku odlučili reći čitateljima stranice my.electricianexpkako se mogu pokrenuti sinkronizirani motori.
Prednosti i nedostaci
Sinhroni motori su strukturno složeniji od asinkronih, ali imaju niz prednosti:
- Rad sinhronih elektromotora u manjoj mjeri ovisi o fluktuacijama napona u opskrbnoj mreži.
- U usporedbi s asinkronim, oni imaju veću učinkovitost i bolje mehaničke karakteristike s manjim dimenzijama.
- Brzina rotacije nije ovisna o opterećenju. Odnosno, fluktuacije opterećenja u radnom području ne utječu na brzinu.
- Oni mogu raditi sa značajnim preopterećenjima na osovini. Ako se pojave kratkotrajna vršna preopterećenja, porast struje u polutnom namotu kompenzira ta preopterećenja.
- S optimalno odabranim načinom pobudne struje, električni motori ne troše i ne prenose jalove energije u mrežu, tj. cosϕ je jednak. Motori, koji rade s prekomjernim pobuđivanjem, sposobni su stvarati reaktivnu energiju. Što im omogućuje da se koriste ne samo kao motori, već i kao kompenzatori. Ako je potrebna jalova energija, na terensku zavojnicu se primjenjuje povećani napon.
Uz sve pozitivne kvalitete sinkronih elektromotora, oni imaju značajan nedostatak - složenost pokretanja. Nemaju startni okretni moment. Za početak je potrebna posebna oprema. To je dugo ograničilo upotrebu takvih motora.
Metode pokretanja
Sinkroni elektromotori mogu se pokrenuti na tri načina - koristeći dodatni motor, asinhroni i frekvencijski start. Prilikom odabira metode uzima se u obzir dizajn rotora.
Izvodi se stalnim magnetima, s elektromagnetskim pobuđenjima ili kombinirano. Uz terensko navijanje, na rotor je montiran kratki spoj namota, kavez za vjeverice. Naziva se i prigušnim namotajem.
Počevši s booster motorom
Ova se početna metoda rijetko koristi u praksi, jer ju je teško tehnički provesti. Potreban je dodatni elektromotor koji je mehanički spojen na rotor sinkronog motora.
Uz pomoć motora koji se ubrzava, rotor se odmotava na vrijednosti bliske brzini vrtnje polja statora (do sinkrone brzine). Tada se na terensko namotavanje rotora primjenjuje stalni napon.
Upravljanje se vrši pomoću žarulja koje su paralelno povezane prekidačem, koji napaja napone na statorima. Prekidač mora biti isključen.
U početnom trenutku žarulje trepere, ali kad dostignu nazivnu brzinu, prestaju gorjeti. U tom se trenutku namotima statora primjenjuje napon. Tada sinhroni elektromotor može raditi nezavisno.
Tada se dodatni motor isključuje iz mreže, a u nekim se slučajevima mehanički isključuje. Ovo su obilježja započinjanja s motorom koji ubrzava.
Asinhroni početak
Metoda asinhronog pokretanja daleko je najčešća. Takav početak je bio moguć nakon promjene dizajna rotora. Njegova je prednost u tome što dodatni ubrzavajući motor nije potreban, jer su pored terenskog navijanja u rotor postavljeni kratki spojevi šipki s kavezom vjeverica, što je omogućilo pokretanje u asinhronom načinu rada. Pod tim se uvjetima ova metoda pokretanja široko koristila.
Odmah preporučujem gledanje videozapisa na temu:
Kada se napon primijeni na namotu statora, motor ubrzava u asinhronom načinu. Nakon dostizanja okretaja blizu nazivnog, namotavanje uzbude se uključuje.
Električni stroj ulazi u način sinkronizacije. Ali nije tako jednostavno. Tijekom puštanja u polje se pojavljuje napon koji se povećava s povećanjem brzine. Stvara magnetski tok koji utječe na struju statora.
U tom se slučaju događa kočni moment, koji može zaustaviti ubrzanje rotora. Kako bi se smanjili štetni učinci poljskog namota, priključuju se na ispusni ili kompenzacijski otpornik. U praksi, ovi otpornici To su velike teške kutije u kojima se kao otpornički element koriste čelične spirale. Ako se to ne učini, tada može doći do sloma izolacije zbog povećanja napona. Što će dovesti do kvara opreme.
Nakon postizanja sub-sinkrone brzine, otpornici se odvajaju od uzbudnog namota i na njega se isporučuje stalan napon iz generatora (u sustavu motora-motora) ili iz pobudnika tiristora (takvi se uređaji nazivaju VTE, TVU i tako dalje, ovisno o seriji). Kao rezultat toga, motor prelazi u sinkroni način.
Nedostaci ove metode su velike struje pod pritiskom, što uzrokuje značajno propadanje napona napajanja. To može dovesti do gašenja drugih sinkronih strojeva koji rade na ovoj liniji, kao rezultat rada zaštite niskog napona. Kako bi se smanjio taj učinak, krugovi namotaja statora spojeni su na kompenzacijske uređaje koji ograničavaju struju pritiska.
To može biti:
- Dodatni otpornici ili reaktori koji ograničavaju struju napada. Nakon ubrzanja, oni se isključuju, a mrežni napon se postavlja na namote statora.
- Uporaba autotransformatora. Uz njihovu pomoć, ulazni napon se smanjuje. Po postizanju brzine vrtnje od 95-97% radnog, dolazi do prebacivanja. Autotransformatori se isključuju, a namotima se primjenjuje izmjenični napon. Kao rezultat toga, elektromotor ulazi u modus sinkronizacije. Ova je metoda tehnički složenija i skuplja. A autotransformatori često ne uspiju. Stoga se u praksi ova metoda rijetko koristi.
Početak učestalosti
Frekvencijski start sinkronih motora koristi se za pokretanje uređaja velike snage (od 1 do 10 MW) s radnim naponom od 6, 10 KV, kako u načinu jednostavnog pokretanja (s navijačkom prirodom opterećenja), tako i s velikim pokretanjem (pogoni kugličnih mlinova). U ove su nam svrhe dostupni uređaji za pokretanje mekih frekvencija.
Princip rada sličan je visokonaponskim i niskonaponskim uređajima koji rade u skladu s krugom pretvarača frekvencije.Omogućuju startni okretni moment do 100% od nominalnog, a također pružaju pokretanje nekoliko motora s jednog uređaja. Dolje vidite primjer kruga s mekim pokretačem, on se uključuje za vrijeme pokretanja motora, a zatim se uklanja iz kruga, nakon čega se motor izravno povezuje u mrežu.
Sustavi uzbude
Donedavno je za pobuđivanje korišten neovisni generator pobude. Nalazila se na istoj osovini sa sinkronim elektromotorom. Takav se plan još uvijek primjenjuje na nekim poduzećima, ali je zastario i sada se ne primjenjuje. Sada se za regulaciju pobuđenja koriste VTE tiristorski aktivatori.
Oni pružaju:
- optimalni način pokretanja sinkronog motora;
- održavanje dane struje polja unutar unaprijed određenih granica;
- automatska regulacija pobudnog napona ovisno o opterećenju;
- ograničenje najveće i minimalne pobudne struje;
- trenutni porast pobudne struje uz smanjenje naponskog napona;
- prigušivanje polja rotora kada je isključen iz opskrbne mreže;
- nadzor stanja izolacije uz prijavu grešaka;
- osigurati provjeru stanja namota polja kad motor radi u praznom hodu;
- rad s visokonaponskim pretvaračem frekvencije, pružajući asinkrono i sinkrono pokretanje.
Ovi su uređaji vrlo pouzdani. Glavni nedostatak je visoka cijena.
Zaključno, napominjemo da je najčešći način pokretanja sinkronih motora asinhroni start. Praktično nisam našao primjenu pokretanja dodatnog elektromotora. Istodobno, frekvencijski start, koji vam omogućuje automatsko rješavanje problema s pokretanjem, prilično je skup.
Srodni materijali:
Učitavanje ...
