Tipinės sinchroninių elektros variklių paleidimo schemos

Sinchroniniai varikliai pramonėje plačiai naudojami pastoviu greičiu veikiančioms elektrinėms pavaroms (kompresoriams, siurbliams ir kt.). Pastaruoju metu dėl perjungimo puslaidininkių technologijos atsiradimo buvo sukurtos valdomos sinchroninės elektros pavaros.

Sinchroninių variklių privalumai

Sinchroninis variklis yra šiek tiek sudėtingesnis nei asinchroninis, tačiau jis turi nemažai privalumų, todėl kai kuriais atvejais jį galima naudoti vietoj asinchroninio.

1. Pagrindinis sinchroninio elektros variklio privalumas yra galimybė gauti optimalų reaktyviosios energijos režimą, kuris atliekamas automatiškai reguliuojant variklio sužadinimo srovę. Sinchroninis variklis gali veikti nenaudodamas ir nepateikdamas į tinklą reaktyviosios energijos, esant galios koeficientui (cos fi), lygiam vienetui. Jei įmonei reikia generuoti reaktyviąją galią, sinchroninis variklis, veikiantis su pernelyg dideliu sužadinimu, gali ją perduoti tinklui.

2.Sinchroniniai varikliai yra mažiau jautrūs tinklo įtampos svyravimams nei asinchroniniai varikliai. Jų didžiausias sukimo momentas yra proporcingas linijos įtampai, o asinchroninio variklio kritinis sukimo momentas yra proporcingas įtampos kvadratui.

3. Sinchroniniai varikliai turi didelę perkrovos galią. Be to, sinchroninio variklio perkrovos geba gali būti automatiškai padidinta didinant žadinimo srovę, pavyzdžiui, staiga padidėjus trumpalaikei variklio veleno apkrovai.

4. Sinchroninio variklio sukimosi greitis nesikeičia esant bet kokiai veleno apkrovai jo perkrovos ribose.

Sinchroninio variklio užvedimo būdai

Galimi šie sinchroninio variklio užvedimo būdai: asinchroninis paleidimas esant pilnai linijos įtampai ir paleidimas esant žemai įtampai per reaktorių arba autotransformatorius.

Sinchroninio variklio paleidimas atliekamas kaip asinchroninis paleidimas. Sinchroninės mašinos vidinis paleidimo sukimo momentas yra mažas, o netiesioginio poliaus mašinos - nulis. Asinchroniniam sukimo momentui sukurti rotoriuje sumontuotas voverės narvelio užvedimo narvas, kurio strypai įkišti į polių sistemos angas. (Žinoma, variklyje su išskirtiniu poliu tarp polių nėra strypų.) Ta pati ląstelė prisideda prie variklio dinaminio stabilumo didinimo apkrovos šuolių metu.

Dėl asinchroninio sukimo momento variklis įsijungia ir įsibėgėja. Greitėjimo metu rotoriaus apvijoje nėra žadinimo srovės.Mašina paleidžiama nesužadinta, nes sužadinti poliai apsunkintų įsibėgėjimo procesą, sukurdami stabdymo momentą, panašų į indukcinio variklio dinaminio stabdymo metu.

Kai vadinamasis Subsinchroninis greitis, kuris skiriasi nuo sinchroninio 3 - 5%, srovė tiekiama į žadinimo ritę ir variklis, po kelių svyravimų aplink pusiausvyros padėtį, patraukiamas į sinchronizmą. Atviro poliaus varikliai dėl reaktyvaus sukimo momento esant mažiems veleno sukimo momentams kartais sinchronizuojami nepateikiant srovės į lauko ritę.

Sinchroniniuose varikliuose sunku vienu metu pateikti reikiamas paleidimo momento ir įvesties sukimo momento vertes, kurios suprantamos kaip asinchroninis sukimo momentas, susidarantis, kai greitis pasiekia 95% sinchroninio greičio. Pagal statinio sukimo momento priklausomybės nuo greičio pobūdį, t.y. atsižvelgiant į mechanizmo tipą, kuriam suprojektuotas variklis, elektros mašinų gamybos įmonėse turi būti keičiami paleidimo elemento parametrai.

Kartais, siekiant apriboti sroves paleidžiant galingus variklius, sumažinama įtampa statoriaus gnybtuose, įskaitant nuosekliai autotransformatoriaus ar rezistorių apvijas. Reikėtų nepamiršti, kad paleidus sinchroninį variklį, sužadinimo apvijos grandinė užsidaro iki didelio pasipriešinimo, 5-10 kartų viršijantį pačios apvijos varžą.

Priešingu atveju, veikiant apvijoje paleidimo metu sukeliamoms srovėms, atsiranda pulsuojantis magnetinis srautas, kurio atvirkštinis komponentas, sąveikaujantis su statoriaus srovėmis, sukuria stabdymo momentą.Šis sukimo momentas pasiekia maksimalią vertę, kai sūkių skaičius yra šiek tiek didesnis nei pusė vardinio, o jo įtakoje variklis gali sustabdyti įsibėgėjimą esant tokiam greičiui. Užvedimo metu palikti atvirą lauko grandinę yra pavojinga, nes joje sukeltas EML gali pažeisti apvijos izoliaciją.

Mokomoji kino juosta – „Sinchroniniai varikliai“, pagaminta Mokomųjų medžiagų gamyklos 1966 m. Galite pažiūrėti čia: Filmo juosta „Sinchroninis variklis“

Asinchroninis sinchroninio elektros variklio paleidimas

Sinchroninio variklio su aklinai prijungtu žadintuvu žadinimo grandinė yra gana paprasta ir gali būti naudojama, jei įsijungimo srovės nesukelia įtampos kritimo tinkle daugiau nei leistinas ir statistinis sukimo momentas Ms <0,4 Mnom.

Asinchroninis sinchroninio variklio paleidimas atliekamas prijungus statorių prie tinklo. Variklis kaip indukcinis variklis pagreitinamas iki sukimosi greičio, artimo sinchroniniam.

Asinchroninio paleidimo procese sužadinimo apvija uždaroma iki iškrovimo pasipriešinimo, kad būtų išvengta sužadinimo apvijos sunaikinimo paleidimo metu, nes esant mažam rotoriaus greičiui, joje gali atsirasti didelių viršįtampių. Esant sukimosi greičiui, artimam sinchroniniam, įjungiamas kontaktorius KM (kontaktoriaus maitinimo grandinė diagramoje nepavaizduota), žadinimo ritė atjungiama nuo iškrovos varžos ir prijungiama prie žadintuvo armatūros. Pradžia baigiasi.

Tipiški sinchroninio variklio sužadinimo grandinių vienetai, naudojant tiristorių žadintuvus sinchroniniams varikliams paleisti

Daugumos elektrinių pavarų su sinchroniniais varikliais silpnumas, labai apsunkinantis veikimą ir padidinantis sąnaudas, jau daugelį metų žadina elektros mašinas. Šiais laikais jie plačiai naudojami sinchroniniams varikliams sužadinti. tiristorių žadintuvai… Jie tiekiami kaip komplektas.

Sinchroninių elektros variklių tiristoriniai žadintuvai yra patikimesni ir didesnio efektyvumo. palyginti su elektrinių mašinų žadintuvais. Jų pagalba nesunkiai išsprendžiami klausimai apie optimalų sužadinimo srovės reguliavimą pastovumui palaikyti. cos phi, šynų, iš kurių maitinamas sinchroninis variklis, įtampa, taip pat sinchroninio variklio rotoriaus ir statoriaus srovės ribojimas avariniais režimais.

Tiristoriniuose žadintuvuose sumontuota dauguma pagamintų didelių sinchroninių elektros variklių. Paprastai jie atlieka šias funkcijas:

• paleisti sinchroninį variklį su paleidimo rezistoriumi, įtrauktu į lauko apvijos grandinę,
• bekontaktis paleidimo rezistoriaus išjungimas pasibaigus sinchroninio variklio paleidimui ir jo apsauga nuo perkaitimo,
• automatinis sužadinimo tiekimas tinkamu sinchroninio elektros variklio užvedimo momentu,
• automatinis ir rankinis žadinimo srovės reguliavimas
• būtinas priverstinis sužadinimas, kai statoriaus įtampa smarkiai nukrenta ir sinchroninio variklio velenas staigiai šokteli apkrovai,
• greitas sinchroninio variklio lauko gesinimas, kai reikia sumažinti lauko srovę ir išjungti elektros variklį,
• sinchroninio variklio rotoriaus apsauga nuo nuolatinių viršsrovių ir trumpųjų jungimų.

Jei sinchroninis elektros variklis paleidžiamas esant sumažintai įtampai, tada „lengvai“ paleidus jis sužadinamas tol, kol statoriaus apvija įsijungia esant pilnai įtampai, o „sunkiai“ paleidus sužadinimas tiekiamas visa įtampa statoriaus grandinėje. Galima variklio lauko apviją prijungti prie žadintuvo armatūros nuosekliai su iškrovos varža.

Sužadinimo į sinchroninį variklį tiekimo procesas yra automatizuotas dviem būdais: kaip greičio ir srovės funkcija.

Sinchroninių variklių žadinimo sistemoje ir valdymo įtaise turi būti:

• variklio užvedimas, sinchronizavimas ir išjungimas (su automatiniu sužadinimu paleidimo pabaigoje);
• priverstinis sužadinimas, kurio koeficientas ne mažesnis kaip 1,4, kai tinklo įtampa nukrenta iki 0,8 Un;
• galimybė varikliu kompensuoti gretimų elektros imtuvų sunaudotą (duotą) reaktyviąją galią pagal variklio šilumines galimybes;
• variklio sustabdymas sugedus sužadinimo sistemai;
• žadinimo srovės stabilizavimas 5% tikslumu nuo nustatytos vertės, kai tinklo įtampa keičiasi nuo 0,8 iki 1,1;
• sužadinimo reguliavimas nukrypstant nuo statoriaus įtampos, kai negyva zona yra 8%;
• sinchroninio variklio statoriaus maitinimo įtampai pasikeitus nuo 8 iki 20%, srovė keičiasi nuo nustatytos vertės iki 1,4 In, didinant žadinimo srovę, kad būtų užtikrinta maksimali variklio perkrova.

Paveiksle pavaizduotoje diagramoje žadinimas tiekiamas į sinchroninį variklį naudojant nuolatinės srovės elektromagnetinę relę KT (Sleeving Time Relay).Relės ritė yra prijungta prie iškrovos varžos Rdisc per VD diodą. Kai statoriaus apvija prijungiama prie elektros tinklo, variklio sužadinimo apvijoje indukuojamas emf. Per KT relės ritę teka nuolatinė srovė, kurios impulsų amplitudė ir dažnis priklauso nuo slydimo.

Sužadinimo tiekimas sinchroniniam varikliui, priklausomai nuo greičio

Paleidžiant slydimas S = 1. Varikliui greitėjant jis mažėja, o intervalai tarp pataisytų srovės pusbangių didėja; magnetinis srautas palaipsniui mažėja išilgai kreivės Ф (t).

Esant artimam sinchroniniam greičiui, relės magnetinis srautas sugeba pasiekti relės iškritimo srauto Fot reikšmę tuo momentu, kai srovė nepraeina per KT relę. Relė praranda maitinimą ir per savo kontaktą sukuria KM kontaktoriaus maitinimo grandinę (KM kontaktoriaus maitinimo grandinė diagramoje nepavaizduota).

Apsvarstykite galimybę valdyti maitinimo šaltinį esamoje funkcijoje naudojant srovės relę. Esant paleidimo srovei, srovės relė KA įjungiama ir atidaro savo kontaktą kontaktoriaus KM2 grandinėje.

Srovės ir magnetinio srauto kitimo laiko relė KT grafikas

Sinchroninio variklio sužadinimo, kaip srovės funkcijos, stebėjimas

Esant artimam sinchroniniam greičiui, KA relė išnyksta ir uždaro kontaktą KM2 kontaktoriaus grandinėje. Kontaktorius KM2 įsijungia, uždaro savo kontaktą mašinos žadinimo grandinėje ir šuntuoja rezistorių Rres.

Taip pat žiūrėkite: Sinchroninių variklių paleidimo įrangos parinkimas