Senkron elektrik motorlarını çalıştırmak için tipik şemalar
Senkron motorlar, endüstride sabit devirde çalışan elektrikli sürücüler (kompresörler, pompalar vb.) için yaygın olarak kullanılmaktadır. Son zamanlarda, anahtarlamalı yarı iletken teknolojisinin gelişmesi nedeniyle, kontrollü senkron elektrikli sürücüler geliştirilmiştir.
Senkron motorların avantajları
Senkron motor, asenkron motordan biraz daha karmaşıktır, ancak bazı durumlarda asenkron motor yerine kullanılmasını mümkün kılan bir takım avantajları vardır.
1. Senkron elektrik motorunun ana avantajı, motorun uyarma akımını otomatik olarak ayarlayarak gerçekleştirilen reaktif enerji için en uygun modu elde etme yeteneğidir. Bir senkron motor, bire eşit bir güç faktöründe (cos fi) ağa reaktif enerji tüketmeden veya şebekeye reaktif enerji sağlamadan çalışabilir. İşletmenin reaktif güç üretmesi gerekiyorsa, aşırı uyartımla çalışan bir senkron motor bunu şebekeye verebilir.
2.Senkron motorlar, şebeke gerilim dalgalanmalarına asenkron motorlara göre daha az duyarlıdır. Bir endüksiyon motorunun kritik torku, voltajın karesiyle orantılıyken, maksimum torkları hat voltajıyla orantılıdır.
3. Senkron motorlar yüksek aşırı yük kapasitesine sahiptir. Ayrıca senkron motorun aşırı yük kapasitesi, örneğin motor mili üzerindeki yükün kısa süreli ani bir artışı durumunda uyarma akımı artırılarak otomatik olarak artırılabilir.
4. Bir senkron motorun dönüş hızı, aşırı yük kapasitesi dahilindeki herhangi bir şaft yükü için değişmeden kalır.
Senkron motoru çalıştırma yöntemleri
Bir senkron motora yol vermenin aşağıdaki yöntemleri mümkündür: tam hat geriliminde asenkron yolverme ve bir reaktör aracılığıyla düşük gerilimde yolverme veya otomatik dönüştürücü.
Bir senkron motorun startı, asenkron bir start olarak gerçekleştirilir. Senkron bir makinenin dahili başlangıç torku küçüktür, örtük kutuplu bir makineninki ise sıfırdır. Asenkron bir tork oluşturmak için rotor, çubukları kutup sisteminin yuvalarına yerleştirilmiş bir sincap kafesli başlangıç kafesi ile donatılmıştır. (Elbette, çıkıntılı kutuplu bir motorda kutuplar arasında çubuk yoktur.) Aynı hücre, ani yük artışları sırasında motorun dinamik kararlılığının arttırılmasına katkıda bulunur.
Asenkron tork nedeniyle motor çalışır ve hızlanır. Hızlanma sırasında rotor sargısında uyarma akımı yoktur.Uyarılmış kutupların varlığı, dinamik frenleme sırasında endüksiyon motorununkine benzer bir frenleme torku yaratarak hızlanma sürecini karmaşıklaştıracağından, makine uyarılmadan çalıştırılır.
sözde ne zaman Senkrondan %3 - 5 oranında farklı olan senkron altı hız, uyarma bobinine akım verilir ve motor, denge konumu etrafında birkaç salınımdan sonra senkronizasyona çekilir. Açık kutuplu motorlar, düşük şaft torklarındaki reaktif tork nedeniyle bazen alan bobinine akım sağlamadan senkronizasyona getirilir.
Senkron motorlarda, hız senkron hızın %95'ine ulaştığında gelişen asenkron tork olarak anlaşılan başlangıç torku ve giriş torkunun gerekli değerlerini aynı anda sağlamak zordur. Statik torkun hıza bağımlılığının doğası gereği, yani. Elektrik makinesi üretim tesislerinde motorun tasarlandığı mekanizma tipine göre marş hücresi parametrelerinin değiştirilmesi gerekmektedir.
Bazen, güçlü motorları çalıştırırken akımları sınırlamak için, ototransformatörün veya dirençlerin seri sargıları dahil olmak üzere stator terminallerindeki voltaj azaltılır. Senkron bir motor çalıştırıldığında, uyarma sargısının devresinin, sargının direncini 5-10 kat aşan büyük bir dirence kapatıldığı unutulmamalıdır.
Aksi takdirde, başlatma sırasında sargıda indüklenen akımların etkisi altında, ters bileşeni stator akımlarıyla etkileşime girerek bir frenleme torku oluşturan titreşimli bir manyetik akı oluşur.Bu tork, nominalin yarısının biraz üzerindeki bir hızda maksimum değerine ulaşır ve etkisi altında motor bu hızda hızlanmayı durdurabilir. Yol verme sırasında saha devresinin açık bırakılması tehlikelidir, çünkü sargı yalıtımı içinde indüklenen EMF tarafından zarar görebilir.
Eğitim Film Şeridi - 1966 yılında Eğitim Malzemeleri Fabrikası tarafından üretilen "Senkron Motorlar". Buradan izleyebilirsiniz: Film şeridi «Senkron Motor»
Senkron bir elektrik motorunun asenkron başlangıcı
Körü körüne bağlı bir uyarıcıya sahip bir senkron motorun uyarma devresi oldukça basittir ve ani akımlar şebekede izin verilen ve istatistiksel tork Ms <0,4 Mnom'dan daha fazla bir voltaj düşüşüne neden olmazsa kullanılabilir.
Bir senkron motorun asenkron çalıştırılması, statorun ağa bağlanmasıyla gerçekleştirilir. Motor, bir endüksiyon motoru olarak senkronizeye yakın bir dönüş hızına hızlandırılır.
Asenkron çalıştırma sürecinde, düşük rotor hızında önemli aşırı gerilimler meydana gelebileceğinden, çalıştırma sırasında uyarma sargısının tahrip olmasını önlemek için uyarma sargısı deşarj direncine kapatılır. Senkronize yakın bir dönüş hızında, KM kontaktörü tetiklenir (kontaktörün besleme devresi şemada gösterilmemiştir), uyarma bobininin deşarj direncinden bağlantısı kesilir ve uyarıcının armatürüne bağlanır. Başlangıç biter.
Senkron Motorları Başlatmak İçin Tristör Uyarıcıları Kullanan Senkron Motor Uyarma Devrelerinin Tipik Birimleri
Senkron motorlu çoğu elektrikli sürücünün, çalışmayı büyük ölçüde karmaşıklaştıran ve maliyeti artıran zayıflığı, uzun yıllardır elektrikli makinelerin heyecanı olmuştur. Bu günlerde senkron motorları uyarmak için yaygın olarak kullanılıyorlar. tristör uyarıcıları... Takım olarak temin edilirler.
Senkron elektrik motorlarının tristör uyarıcıları daha güvenilir ve daha yüksek verimliliğe sahiptir. elektrikli makine uyarıcıları ile karşılaştırıldığında. Onların yardımıyla, sabitliği korumak için uyarma akımının optimal düzenlenmesi hakkındaki sorular kolayca çözülür. cos phi, senkron motorun beslendiği baraların gerilimi ve acil durum modlarında senkron motorun rotor ve stator akımını sınırlama.
Tristör uyarıcıları, üretilen en büyük senkron elektrik motorları ile donatılmıştır. Genellikle aşağıdaki işlevleri yerine getirirler:
- alan sargı devresinde bulunan bir başlatma direnci ile senkron bir motorun çalıştırılması,
- senkron motorun çalıştırılmasının sona ermesinden sonra başlatma direncinin temassız olarak kapatılması ve aşırı ısınmaya karşı korunması,
- senkron elektrik motorunun uygun çalıştırma anında otomatik uyarma beslemesi,
- uyarma akımının otomatik ve manuel ayarı
- statorda derin voltaj düşüşleri ve senkron motorun şaftı üzerinde keskin yük sıçramaları olması durumunda gerekli zorlamalı uyarma,
- alan akımını azaltmak ve elektrik motorunu kapatmak gerektiğinde senkron motor alanının hızlı bir şekilde söndürülmesi,
- sürekli aşırı akım ve kısa devrelere karşı bir senkron motorun rotorunun korunması.
Senkron elektrik motoru düşük voltajda başlatılırsa, "hafif" bir çalıştırmada, stator sargısı tam voltajda açılana kadar uyarılır ve "ağır" bir çalıştırmada, uyarma, stator devresinde tam voltajda beslenir. Deşarj direnci ile motor alan sargısını ikaz armatürüne seri olarak bağlamak mümkündür.
Bir senkron motora uyarma sağlama işlemi iki şekilde otomatikleştirilir: hızın bir fonksiyonu olarak ve akımın bir fonksiyonu olarak.
Senkron motorlar için uyarma sistemi ve kontrol cihazı şunları sağlamalıdır:
- motorun çalıştırılması, senkronize edilmesi ve durdurulması (çalıştırma sonunda otomatik uyarma ile);
- şebeke voltajı 0,8Un'ye düştüğünde 1,4'ten az olmayan bir faktörle zorunlu uyarma;
- bitişik elektrik alıcıları tarafından tüketilen (verilen) reaktif gücü motorun termal kapasiteleri dahilinde motor tarafından telafi etme olasılığı;
- uyarma sisteminde arıza olması durumunda motoru durdurmak;
- şebeke voltajı 0,8'den 1,1'e değiştiğinde uyarma akımının ayarlanan değerin %5'i kadar bir doğrulukla dengelenmesi;
- %8'lik bir ölü bölge ile stator geriliminin sapmasıyla uyarımın düzenlenmesi;
- senkron motorun statorunun besleme gerilimi %8'den %20'ye değiştiğinde, akım ayarlanan değerden 1,4 In'e değişir ve maksimum motor aşırı yüklenmesini sağlamak için uyarma akımını artırır.
Şekilde gösterilen şemada, bir senkron motora uyarma, bir DC elektromanyetik rölesi KT (Yakalama Zaman Rölesi) kullanılarak sağlanır.Röle bobini, VD diyot üzerinden deşarj direnci Rdisc'e bağlanır. Stator sargısı şebekeye bağlandığında, motor uyarma sargısında bir emk indüklenir. Doğru akım, darbelerin genliği ve frekansı kaymaya bağlı olan KT rölesinin bobininden akar.
Hıza bağlı olarak senkron motora uyarma beslemesi
Başlangıçta, kayma S = 1. Motor hızlandıkça azalır ve akımın düzeltilmiş yarım dalgaları arasındaki aralıklar artar; manyetik akı, Ф (t) eğrisi boyunca kademeli olarak azalır.
Senkronize yakın bir hızda, rölenin manyetik akısı, akımın KT rölesinden geçmediği anda röle bırakma akısının Fot değerine ulaşmayı başarır. Röle gücünü kaybeder ve kontağı aracılığıyla KM kontaktörünün güç devresini oluşturur (KM kontaktörünün güç devresi şemada gösterilmemiştir).
Bir akım rölesi kullanarak akım fonksiyonunda güç kaynağının kontrolünü düşünün. Başlangıç akımı ile, akım rölesi KA etkinleştirilir ve kontaktör KM2 devresindeki kontağını açar.
Zaman rölesi KT'deki akım ve manyetik akı değişimlerinin grafiği
Akımın bir fonksiyonu olarak senkron motorun uyarılmasının izlenmesi
Senkrona yakın bir hızda KA rölesi kaybolur ve KM2 kontaktör devresindeki kontağını kapatır. KM2 kontaktörü devreye girer, makine uyarma devresindeki kontağını kapatır ve direnç Rres'i şöntler.
Ayrıca bakınız: Senkron motorları çalıştırmak için ekipman seçimi