Synchroniczne maszyny elektryczne mają wiele zalet w porównaniu z innymi typami jednostek. Ale jednocześnie nie można ich podłączyć bezpośrednio do sieci pod obciążeniem. Dlatego w tym artykule rozważymy metody uruchamiania i okablowania silnika synchronicznego.
Metody uruchamiania
Ze względu na znaczną bezwładność wirnika nie jest on w stanie poruszać się pod obciążeniem pola stojana. Jeśli zostanie przyłożone napięcie robocze, nie będzie możliwe uzyskanie stabilnego połączenia magnetycznego, a obrót nie rozpocznie się. Aby rozwiązać ten problem, stosuje się metody uruchamiania wirnika do określonej prędkości obrotowej. Zazwyczaj jest to liczba obrotów, która zbliża się do wartości w pracy synchronicznej.
Do najczęstszych sposobów wprawienia silnika synchronicznego w ruch należą:
- Start asynchroniczny - metoda ta polega na wprowadzeniu w konstrukcję wirnika elementów stalowych w postaci klatki wiewiórczej. Po przyłożeniu napięcia w komórce indukowane jest pole elektromagnetyczne i zachodzi interakcja magnetyczna. Główną wadą tej metody są duże prądy rozruchowe, kilkakrotnie wyższe niż tryb znamionowy silnika synchronicznego. Dlatego schemat uruchamiania wykorzystuje dławiki lub autotransformatory, aby zmniejszyć negatywny wpływ.
- Początek częstotliwości - zapewnione za pomocą przemienników częstotliwości. Które zmniejszają częstotliwość napięcia zasilania na uzwojeniach roboczych. Spowalnia to prędkość obrotową pola magnetycznego silnika synchronicznego. Z tego powodu wirnik zaczyna się obracać.
- Rozruch silnika - aby rozpocząć ruch, wał zespołu synchronicznego jest połączony z przyspieszającym silnikiem. W fazie początkowej obrót zapewnia maszyna z napędem elektrycznym. Gdy tylko silnik główny osiągnie prędkość podsynchroniczną, wzmacniacz zostaje wyłączony.
Dla każdej z metod stosuje się odpowiednie obwody i sprzęt w celu optymalizacji trybu pracy. Dlatego poniżej rozważymy kilka typowych przykładów dla każdej metody uruchamiania.
Start asynchroniczny
W tej metodzie stosuje się silniki synchroniczne specjalnego typu, ale szybkość narastania prądu i jego wielkość w uzwojeniach roboczych jest siłą zmniejszana. W tym celu instalowane są dławiki lub autotransformatory.
Jak widać na schemacie, w obwodzie mocy każdego uzwojenia fazowego silnika synchronicznego zainstalowany jest dławik. Gdy stycznik K2 jest włączony, napięcie jest przyłożone do uzwojeń, prąd w dławiku nie może gwałtownie wzrosnąć. Dlatego start silnika elektrycznego jest płynniejszy niż w przypadku bezpośredniego podłączenia. Gdy maszyna elektryczna przyspiesza do prędkości podsynchronicznej, przełącznik bocznikowy K1 usuwa element indukcyjny z obwodu i jednostka pracuje w trybie normalnym.
W tym schemacie napięcie na uzwojeniach roboczych silnika synchronicznego jest automatycznie zmniejszane przez autotransformator. Regulator P3 płynnie zwiększa różnicę potencjałów do ustalonej wartości, podczas gdy prąd rośnie proporcjonalnie. Po osiągnięciu znamionowego momentu obrotowego wyłącznik K1 obejdzie autotransformator. Metoda ta pozwala zredukować prądy rozruchowe ze znacznie większą siłą niż w przypadku stosowania dławików.
Początek częstotliwości
Podstawą nowoczesnych rozruchów częstotliwościowych są obwody na elementach półprzewodnikowych, z reguły przekształtniki tyrystorowe. Takie urządzenia zmniejszają częstotliwość zmiany krzywej napięcia, ale praktycznie nie naruszają wartości skutecznej.
Ta metoda rozruchu skraca czas przyspieszania silnika synchronicznego i zmniejsza wartość aktualnego obciążenia w momencie rozruchu. Jednak nowoczesny obwód rozruchu częstotliwości ma znacznie bardziej złożoną implementację:
Rozruch silnika
Metoda rozruchu silnika przewiduje jednoczesną instalację silnika synchronicznego i przyspieszającego na jednym wale. Początek obrotu zapewnia asynchroniczny silnik przyspieszający, który z łatwością przyspiesza pod obciążeniem. Jednostka synchroniczna zostaje uruchomiona po osiągnięciu podsynchronicznej prędkości obrotowej.
Jednak istotną wadą tej metody jest długi okres czasu od startu do momentu wejścia maszyny elektrycznej w synchronizację.
Zobacz nasz film poniżej, aby uzyskać jeszcze więcej informacji:
lub w artykule na naszej stronie internetowej: https://www.asutpp.ru/princip-raboty-sinxronnogo-dvigatelya.html